التطويرات المستقبلية للطاقة البديلة

المؤلف:  د. سعود يوسف عياش

المصدر:  تكنولوجيا الطاقة البديلة

الجزء والصفحة:  321

4-7-2021

1847

التطويرات المستقبلية للطاقة البديلة

مازالت تكنولوجيا الطاقة البديلة في مراحلها الأولى ومازال العالم يتلمس طريقه بحثا عن أفضل السبل والوسائل للتعامل معها، ويقينا بان بكثيف الاهتمام بالمصادر البديلة سيؤدي الى تطويرات مستقبلية في تكنولوجيا الطاقة البديلة تهدف الى زيادة كفاءة استغلالها بأرخص التكاليف، ولا يمكننا في هذه المرحلة الحديث عن اختراع معين أو تطوير محدد سيجعل من المصادر البديلة معينا للطاقة لا ينضب وبأرخص التكاليف، إن مثل ذلك الحل السحري ليس مطروحا على جدول أعمال العلماء والباحثين والجهات المختصة بالطاقة البديلة، الا أن هذا لا يعني غياب جهود البحث والتطوير الهادفة الى رفع كفاءة التعامل مع المصادر البديلة بل إن العديد من الدول تخصص المزيد والمزيد من الاعتمادات لتطوير أجهزة جديدة ورفع كفاءة الأجهزة المتوفرة، ويمكننا القول بأن جهود البحث والتطوير تتركز حول مسألة أساسية وهي تقليل كلفة وحدة الطاقة، فالأجهزة المستعملة في أنظمة الطاقة البديلة تقوم بتحويل طاقة المصادر البديلة الى أحد أشكال الطاقة الملائمة للاستعمال النهائي للبشر، وفي خلال عمر هذه الأجهزة فاها تقوم بتحويل كمية معينة من الطاقة لقاء تكلفة اقتصادية محددة، وفي تقديرنا أن التطويرات المستقبلة ستتركز بشكل أساسي على زيادة كمية الطاقة الناتجة وتقبل كلفتها، وسعيا نحو تحقيق هذا الهدف يمكننا تحديد ثلاثة مجالات للتطويرات المستقبلية:

١ - رفع كفاءة الأجهزة المستعملة حاليا في أنظمة الطاقة البديلة، ويشتمل هذا المجال على زيادة قدرة الأجهزة المستعملة على الاستفادة من الطاقة المتوفرة وتقليل حجم ما تفقده، ففي حديثنا عن الخلايا الشمسية مثلا رأينا أن كفاءتها الحالية لا تتعدى 10-12% بينا تبلغ كفاءتها النظرية حوالي ٠٢٠/, وبذلك فمازال المجال مفتوحا أمام الباحثين لمضاعفة كفاءة هذه الخلايا، وأما في المجمعات الشمسية الحرارية فهناك مهمات أخرى تتركز حول تحسين مزايا الأسطح لانتقائية لزيادة قدرها على امتصاص جزء أكبر من طاقة الطيف الشمسي وتقليل ابتعاثها.

٢ - العمل على تقليل أسعار الأجهزة المستعملة في أنظمة الطاقة البديلة، ومن ضمن التطويرات المحتملة في هذا المجال يمكننا أن نشير الى امكان استعمال بعض المواد الرخيصة والى تطوير طرق انتاج لأجهزة نفسها سواء كان ذلك لتطوير طرق انتاج جديدة أو الدخول في مرحلة الانتاج الموسع الذي يؤدي في العادة الى تقليل كلفة الوحدة من المنتجات، ومن الأمثلة البارزة في هذا المجال التطورات التي شهدتها صناعة الخلايا الشمسية حيث إن سعرها انقض خلال السنوات الماضية بشكل ملحوظ، ومن بين الأهداف التي وضعتها وزارة الطاقة الأمريكية دعم الأبحاث الهادفة الى تقليل كلفة الخلايا الشمسية لتصل الى نصف دولار للواط الواحد في عام ١٩٨٥ بدل السعر الحالي الذي يتراوح بين ٨- ٠ ١ دولار للواط الواحد.

٣ — تحسين خصائص لأجهزة المستعملة في أنظمة الطاقة البديلة لمقاومة آثار الظواهر الطبيعية من اشعاع شمسي ودرجة حرارة وأمطار ورياح وثلوج وعواصف رملية وترابية. فأنظمة الطاقة البديلة ستعمل تحت ظروف طبيعية قاسية تولر على كفاءة لأجهزة وعمرها. وبالتالي يتطلب الاستخدام الفعال والاقتصادي للمصادر البديلة ضرورة انتاج الأجهزة القادرة على تحمل هذه الظواهر وعلى الاحتفاظ بكفاءتها العالية لأطول مدة ممكنة.

هذه هي بعض مجالات التطوير المستقبلي لأجهزة الطاقة البديلة، وبدون شك فأنها ليست المجالات الوحيدة التي ستشهد تطورات مستقبلة بل إن الكثير من الأفكار والآراء القيمة ستظهر مستقبلا كما ستظهر الكثير من المشكلات العملية التي تتطلب حلولا، وستشكل هذه مجتمعة مجموعة تحديات يترتب على العلماء والمختصين والباحثين ضرورة الاستجابة لما وتقديم الحلول العلمية والعملية سعيا نحو تحقيق هدف تطويع المصادر البديلة لخدمة الانسان.