القائمة القائمة

يطور باحثو ميتشيغان نوافذ شفافة تعمل بالطاقة الشمسية

طور فريق من الباحثين في جامعة ولاية ميتشيغان أول نافذة شمسية شفافة بالكامل في العالم. هل هذه بداية لمستقبل أكثر اكتفاءً ذاتيًا للمدن الحديثة؟

تخيل مستقبلًا يسطع فيه الضوء من خلال نوافذنا بشكل فعال عندما تغرب الشمس. لم يعد هذا احتمالًا غير واقعي تمامًا.

الآن ، نحن ندرك تمامًا أن النوافذ قد تم دمجها تقنيًا مع تكنولوجيا الطاقة الشمسية من قبل - يُدعى طالب فلبيني مقيم كارفي إرين مايغ فاز بجائزة جيمس دايسون للاستدامة في عام 2020 ، لألواحه الشفافة المكونة من خضروات متعفنة وراتنج خاص.

ومع ذلك ، فهذه هي الحالة الأولى التي تم فيها هندسة بديل شفاف تمامًا للسيليكون (بدون صبغة) بنجاح. عند الحديث عن القابلية للتسويق ، من الواضح أن هذا ملف ضخم تفجير.

إذا قمت بالتحقق من التسوق عبر Google الآن ، فسترى بعض التكرارات للنوافذ الشمسية الموجودة بالفعل في السوق. ولكن ، بشكل حاسم ، هذه شبه شفافة ويمكن رؤية الخطوط الواضحة التي تفصل شرائط المواد الشمسية داخل الزجاج من مسافة قريبة.

المثير مواد جديدة، التي طورها باحثون في جامعة ولاية ميتشيغان ، تستخدم الخلايا الشمسية المصنوعة من مركب شفاف يشبه الصبغة. هذه متصلة بخطوط معدنية رفيعة للغاية بحيث لا تكون مرئية للعين البشرية.

النموذج الأولي الأول الذي يمكنك رؤيته في الجزء العلوي من الصفحة صغير بما يكفي ليتم حمله بيد بشرية ، لكن المخترعين الأذكياء يؤكدون أنه يمكن توسيع نطاق عمليتهم في إعداد المصنع لإنشاء ألواح نافذة كاملة الوظائف أكبر من 2 مربع أمتار.

مع حل المشاكل الجمالية على ما يبدو ، إذا وصلت النوافذ الكهروضوئية إلى السوق بسعر تنافسي ، فمن المؤكد أن الشركات ستهتم بتثبيتها. يستخدم عدد متزايد من ناطحات السحاب الحديثة بالفعل الألواح الشمسية على أسطح منازلهم ، بعد كل شيء.

إلى جانب ذلك ، ادعى ستيفن فورست ، مهندس كهربائي ومؤلف مشارك في الدراسة ، سابقًا أن كل نافذة مثبتة ستدفع تكاليفها في غضون عامين إلى ستة أعوام فقط. بالحديث عن شركة كبيرة ، هذا لا شيء.

إذا كنت تبحث عن عيوب ، فيمكنك القول إنهم ليسوا بارعين تمامًا في تحويل الأشعة فوق البنفسجية إلى كهرباء مثل ألواح السيليكون. تبلغ إنتاجية كل نافذة 7٪ - على الرغم من أن الفريق يعتقد أن 10٪ يمكن تحقيقها مع بعض التعديلات - مقارنة بـ 15٪ الممكنة مع معظم الأجهزة القائمة على السيليكون.

كما يقول المطورون ، فإن الدافع لإنشاء نوافذ تعمل بالطاقة الشمسية لم يكن أبدًا التنافس مع نماذج السيليكون. عندما يتعلق الأمر بالضغط من أجل الطاقة الخضراء ، فنحن بحاجة إلى كل المساعدة التي يمكننا الحصول عليها والضرورة هي أم الاختراع.

يقول فورست: "ترى الكثير من هذه المباني الزجاجية والفولاذية التي حولها مجرد جدران من النوافذ". "لماذا لا تحول تلك الطاقة الزائدة [من ضوء الشمس] إلى كهرباء للمساعدة في تزويد المنزل أو المبنى بالطاقة؟"

تسعى الجامعة الآن للحصول على براءة اختراع للتكنولوجيا وتبحث عن شركاء لاتخاذ الخطوة التالية في التوسع ، وقبل فترة طويلة ، بيع النوافذ.

إذا لم تكن قد جمعت بالفعل ، فهذا تطور مثير للغاية. إذا تمكن الباحثون من إثبات للمشترين والشركاء المحتملين أنهم سيرون بسرعة عائد استثمارهم ، كما تشير الدراسة ، فيمكننا أن نرى التكنولوجيا يتم طرحها بسرعة إلى حد ما.

فقط تخيل ، تايمز سكوير أو ميدان بيكاديللي يعملان بقدرة عادية على الطاقة التي يتم تسخيرها بشكل دائم من الشمس.

ولما لا؟ "ماذا تتكون الدفيئة؟" يسأل فورست بحنكة.

إمكانية الوصول