الخلايا الكهروضوئية لتلبية الاحتياج العالمي إلى الكهرباء
٣٢ مشاهدة
يمكن للألواح الشمسية الكهروضوئية العائمة أن توفر جميع احتياجات الكهرباء لبعض البلدان وفقا لدراسة جديدة نشرت يوم الرابع من يونيو حزيران في مجلة Nature Water قاس الباحثون في الدراسة الإنتاج الكهربائي اليومي للخلايا الكهروضوئية العائمة FPV في ما يقرب من 68 ألف بحيرة وخزان مائي حول العالم باستخدام البيانات المناخية المتاحة لكل موقع افترض الباحثون عدة مواصفات في البحيرة أو الخزان المائي الذي شملته الدراسة أهمها أن يكون المسطح المائي صالحا لتركيب تكنولوجيا الطاقة الشمسية العائمة فيه كما اشترطوا ألا يكون المسطح المائي يبعد أكثر من عشرة كيلومترات عن مركز سكاني وليس في منطقة محمية ولم يجف ولم يتجمد لأكثر من ستة أشهر كل عام حسب الباحثون المخرجات بناء على الخلايا الكهروضوئية العائمة التي تغطي 10 فقط من مساحة سطح البحيرات والخزانات بحد أقصى 30 كيلومترا مربعا وكشفت النتيجة أن توليد الكهرباء السنوي المحتمل من الخلايا العائمة على هذه البحيرات كان 1302 تيرا واط ساعة رغم التقلبات المحتملة بسبب المواسم ودوائر العرض للخلايا الكهروضوئية العائمة عدد من المزايا الإضافية مقارنة بتركيبات الطاقة الشمسية الأرضية فهي توفر الأرض لاستخدامات أخرى وتحافظ على برودة الألواح ما يجعلها أكثر كفاءة إضافة إلى ذلك توفر هذه التقنية عددا من الفوائد البيئية بما في ذلك الحد من فقدان المياه من خلال التبخر عن طريق حماية سطح البحيرة من الشمس والرياح والحد من تكاثر الطحالب عن طريق الحد من وصول الضوء ومنع تداول المغذيات في هذا السياق يقول المؤلف الرئيسي للدراسة إيستين وولواي زميل الأبحاث في علوم المحيطات في جامعة بانغر البريطانية Bangor University إنه يمكن لخمس دول تلبية احتياجاتها الكاملة من الكهرباء من الألواح الكهروضوئية العائمة بما في ذلك غينيا الجديدة وإثيوبيا ورواندا وستقترب بلدان أخرى مثل بوليفيا وتونغا كثيرا من تلبية 87 و92 من الطلب على الكهرباء على التوالي ويضيف وولواي في تصريح لـالعربي الجديد أنه يمكن للعديد من البلدان خاصة من أفريقيا ومنطقة البحر الكاريبي وأميركا الجنوبية وآسيا الوسطى تلبية ما بين 40 إلى 70 من طلبها السنوي على الكهرباء من خلال الألواح العائمة أما في أوروبا تستطيع فنلندا تلبية 17 من طلبها على الكهرباء والدنمارك يمكنها توفير 7 وجد الباحثون أن المملكة المتحدة يمكن أن تنتج 2 7 تيرا واط ساعة من الكهرباء كل عام باستخدام هذه الألواح وفي حين أن هذا يمثل أقل بقليل من 1 من إجمالي الطلب على الكهرباء فإنه سيوفر الكهرباء لقرابة مليون منزل يوجد حاليا عدد قليل جدا من منشآت الألواح العائمة في المملكة المتحدة إضافة إلى أكبر مزرعة شمسية عائمة بقدرة 6 3 ميغاوات في خزان الملكة إليزابيث الثانية بالقرب من لندن ويستطرد المؤلف الرئيسي للدراسة حتى مع المعايير التي وضعناها لإنشاء سيناريو واقعي لنشر الألواح الكهروضوئية العائمة هناك فوائد في جميع المجالات خاصة في البلدان ذات الدخل المنخفض والمستويات العالية من الإشعاع الشمسي فضلا عن دول شمال أوروبا كانت المعايير التي اخترناها مبنية على الاستثناءات الواضحة مثل البحيرات في المناطق المحمية ولكن على ما قد يقلل من تكلفة ومخاطر النشر ومع ذلك يحذر الباحثون من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول التأثير البيئي العام للألواح الكهروضوئية العائمة لذلك يقترح المؤلفون أن عملية نشر هذه الألواح يجب أن تأخذ في الاعتبار الوظيفة المقصودة للمسطحات المائية وكيفية استخدامها فضلا عن التأثير البيئي المحتمل ما زلنا لا نعرف بالضبط كيف يمكن للألواح العائمة أن تؤثر على النظام البيئي داخل بحيرة طبيعية في ظروف ومواقع مختلفة لكن المكاسب المحتملة في توليد الطاقة من هذه الألواح واضحة لذلك نحن بحاجة إلى وضع هذا البحث موضع التنفيذ حتى يمكن اعتماد هذه التكنولوجيا بأمان لقد اخترنا 10 من مساحة سطح البحيرة كمستوى آمن محتمل للنشر ولكن قد يلزم تقليل ذلك في بعض المواقف أو قد يكون أعلى في حالات أخرى يقول وولواي