جهاز T-box لتحويل طاقة الرياح لطاقة كهربائية

الأزمة النووية التى تعرضت لها اليابان أخيراً قد تدفع العديد من الدول فى أنحاء العالم للتوجة لطرح مزيد من الابتكارات التى تعتمد على الطاقة المتجددة، لتكون بديلاً مثالياً للطاقة النووية حتى إن لم تقدم نفس مقدار الطاقة الذى توفره الطاقة النووية ولكنها تظل تتمتع بحد أمان أعلى، بالإضافة لعدم التأثير سلباً على البيئة.

بعض ابتكارات الطاقة المتجددة قد تتسم بالتشابه والتقليد بين بعضها البعض، ولكن هناك ابتكارات أخرى مميزة بحق تجذب إليها العقول والأنظار من خلال تفردها على صعيد الفكرة أولاً والتطبيق ثانياً، وإليكم بعضاً منها:

١ – استغلال مزدوج للضوء والحرارة

قدم فريق من علماء جامعة “Wake Forest” نوعية جديدة من الأجهزة التى يمكنها استغلال طاقتين فى آن واحد، حيث صمموا جهازا يمكنه الاستفادة من الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية فى نفس الوقت، حيث يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء لتوليد الطاقة الحرارية، والمزج بين الحرارة والضوء يمكنه أن يقدم للبشرية منفعة كبيرة بتوفير نحو ٤٠% من التكلفة فى عمليات التسخين والتدفئة كما سيقلل من قيمة فواتير الطاقة، حيث يمكن للجهاز توليد طاقة كهربائية أيضاً.

ذلك الجهاز، ليس إلا خلية وقود هجينة مسطحة مكونة من مجموعة من الأنابيب الشفافة، وعندما يسطع ضوء الشمس على تلك الأنابيب التى تحتوى على وقود ممزوج بصبغة، خاصة يتم توليد طاقة حرارية كبيرة يمكنها تدفئة منزل، أما التيار الكهربائى فيتم توليده بعد رش الجانب الخلفى من الأنابيب بمركب كهربى ضوئي، والنتيجة النهائية وحدة حرارية شمسية تتمتع بكفاءة تحويل تبلغ ٣٠%.

وتمتاز هذه الخلية عن الخلايا الشمسية التقليدية بقدرتها على امتصاص الضوء بزوايا منحرفة ومائلة، ما يعنى امتصاص طاقة أعلى طوال ساعات النهار.

٢ – توليد الطاقة من حركة القطارات

جميعنا يمكن أن يلاحظ أن حركة القطارات بأنواعها المختلفة التى تتحرك بسرعات مختلفة يمكنها أن تولد قدرا كبيرا من الرياح التى يشعر بها الإنسان، وهذه الرياح لم تمر مرور الكرام على المصممين “كيان يانج” و«أليساندرو ليونتى»، حيث فكرا فى استغلال هذه الطاقة المهولة للرياح عبر جهاز أطلقا عليه T-box قاما بتصميمه يتم وضعه على العارضات المنتشرة على طول السكك الحديدية، وبمجرد أن يمر القطار فوق الجهاز يتم استغلال الرياح التى تخلفها حركة القطارات ليتم تحريك مولد أو محرك داخل الجهاز ما يساهم فى توليد الطاقة الكهربائية مع كل متر يخطوه القطار، والميزة فى هذا المشروع أنه لا يعتمد على مورد طبيعى للطاقة بل إنه يعتمد على طاقة تنشأ نتيجة لنشاط مباشر كان يعتبر فيما مضى طاقة مهدرة.

٣ – استغلال الطاقة الحرارية المهدرة

يمكن القول إن الطاقة الحرارية تعتبر من أكثر الطاقات المهدرة فى عالمنا الحالى، خصوصاً مع تزايد عمليات التصنيع، وهو ما دفع العلماء فى جامعة أريزونا لأن يبتكروا طرقا تساعد على إعادة الاستفادة من الحرارة المهدرة.

وقد وضعوا مجموعة من التصورات والرؤى التى تشير إلى إمكانية تحويل الحرارة بصورة مباشرة إلى كهرباء من خلال جهاز معين تم تصميمه وفقاً لعدة نظريات بحيث لا يحتوى على أجزاء متحركة قابلة للنقل.

فكرة تحويل الحرارة مباشرة إلى كهرباء ساحرة جداً حيث إنها تقدم العديد من المزايا وأكثرها أهمية مساهمتها فى الحفاظ على البيئة من خلال التخلص من المواد المدمرة لطبقة الأوزون، كما أنها لها فوائد أخرى مثل زيادة كفاءة وفعالية العديد من العناصر والأجهزة المنتجة للطاقة الحرارية مثل السيارات، والميزة فى هذا الجهاز أيضاً أنه لا يحتاج لأى آلات أو ماكينات للقيام بهذا التحويل كما لا يحتاج إلى أى مواد كيمائية ضارة بطبقة الأوزون.

تركز الفكرة فى الأساس على السيارات والماكينات داخل المصانع، إذ يمكن الحصول على الطاقة الكهربائية من خلال السيارات عبر تغطية العادم بمواد خاصة متناهية الصغر والقادرة على تحويل الحرارة الصادرة عن العادم إلى طاقة كهربائية بصورة مباشرة، ولكنهم لم يكشفوا تحديدا عن طبيعة تلك المواد ولا كيفية تصنيعها.

وتتميز تلك الأجهزة متناهية الصغر بتفوقها على الخلايا الشمسية فى إمكانية تقليل الاعتماد على الخلايا الكهروضوئية، وتستطيع هذه الأجهزة أن تولد طاقة قادرة على إضاءة مصباح بقدرة ١٠٠ واط أو زيادة كفاءة سيارة بنسبة ٢٥%.