مفتي الديار اليمنية يشيد بيقظة رجال الامن ويبارك كشف "شبكة التجسس"    رئيس بنك نيويورك "يحذر": تفاقم فقر الأمريكيين قد يقود البلاد إلى ركود اقتصادي    صنعاء.. البنك المركزي يوجّه بإعادة التعامل مع منشأة صرافة    كتائب القسام تسلم جثة ضابط صهيوني أسير بغزة للصليب الأحمر    توقعات بانحسار موجة الصقيع كليا في هذا الموعد؟    اليمن تشارك في اجتماع الجمعية العمومية الرابع عشر للاتحاد الرياضي للتضامن الإسلامي بالرياض 2025م.    شبوة تحتضن إجتماعات الاتحاد اليمني العام للكرة الطائرة لأول مرة    وزير الصناعة يشيد بجهود صندوق تنمية المهارات في مجال بناء القدرات وتنمية الموارد البشرية    إصابة 4 مواطنين بانفجار لغمين من مخلفات مليشيات الحوثي غرب تعز    الرئيس الزُبيدي يُعزّي في وفاة الشيخ أبوبكر باعباد    الكثيري يؤكد دعم المجلس الانتقالي لمنتدى الطالب المهري بحضرموت    رحلة يونيو 2015: نصر الجنوب الذي فاجأ التحالف العربي    بن ماضي يكرر جريمة الأشطل بهدم الجسر الصيني أول جسور حضرموت (صور)    رئيس الحكومة يشكو محافظ المهرة لمجلس القيادة.. تجاوزات جمركية تهدد وحدة النظام المالي للدولة "وثيقة"    الحراك الجنوبي يثمن إنجاز الأجهزة الأمنية في إحباط أنشطة معادية    خفر السواحل تعلن ضبط سفينتين قادمتين من جيبوتي وتصادر معدات اتصالات حديثه    ارتفاع أسعار المستهلكين في الصين يخالف التوقعات في أكتوبر    حزام الأسد: بلاد الحرمين تحولت إلى منصة صهيونية لاستهداف كل من يناصر فلسطين    تركتمونا نموت لوحدنا    علموا أولادكم أن مصر لم تكن يوم ارض عابرة، بل كانت ساحة يمر منها تاريخ الوحي.    كم خطوة تحتاج يوميا لتؤخر شيخوخة دماغك؟    محافظ المهرة.. تمرد وفساد يهددان جدية الحكومة ويستوجب الإقالة والمحاسبة    "مفاجأة مدوية".. ألونسو مهدد بالرحيل عن ريال مدريد وبيريز يبحث عن البديل    عملية ومكر اولئك هو يبور ضربة استخباراتية نوعية لانجاز امني    نائب وزير الشباب يؤكد المضي في توسيع قاعدة الأنشطة وتنفيذ المشاريع ذات الأولوية    الشعب ينهي مبارياته بتأكيد العلامة الكاملة وأهلي الغيل يحسم الصراع مع الأخضر لصالحه في بطولة البرنامج السعودي للكرة الطائرة    هل أنت إخواني؟.. اختبر نفسك    أبناء الحجرية في عدن.. إحسان الجنوب الذي قوبل بالغدر والنكران    سرقة أكثر من 25 مليون دولار من صندوق الترويج السياحي منذ 2017    عين الوطن الساهرة (1)    أوقفوا الاستنزاف للمال العام على حساب شعب يجوع    الدوري الانكليزي الممتاز: تشيلسي يعمق جراحات وولفرهامبتون ويبقيه بدون اي فوز    جرحى عسكريون ينصبون خيمة اعتصام في مأرب    قراءة تحليلية لنص "رجل يقبل حبيبته" ل"أحمد سيف حاشد"    الهيئة العامة لتنظيم شؤون النقل البري تعزّي ضحايا حادث العرقوب وتعلن تشكيل فرق ميدانية لمتابعة التحقيقات والإجراءات اللازمة    الوزير البكري يحث بعثة اليمن المشاركة في العاب التضامن الإسلامي في الرياض على تقديم افضل أداء    مأرب.. فعالية توعوية بمناسبة الأسبوع العالمي للسلامة الدوائية    المستشفى العسكري يدشن مخيم لاسر الشهداء بميدان السبعين    الرئيس الزُبيدي يُعزّي في وفاة السفير فكري السقّاف    وفاة جيمس واتسون.. العالم الذي فكّ شيفرة الحمض النووي    بحضور رسمي وشعبي واسع.. تشييع مهيب للداعية ممدوح الحميري في تعز    الهجرة الدولية ترصد نزوح 69 أسرة من مختلف المحافظات خلال الأسبوع الماضي    القبض على مطلوب أمني خطير في اب    لاعبة عربية تدخل قوائم المرشحين لجوائز "فيفا"    المحاسبة: من أين لك هذا؟    مدير ميناء المخا: الميناء، اصبح جاهز لاستقبال سفن الحاويات    في ذكرى رحيل هاشم علي .. من "زهرة الحنُّون" إلى مقام الألفة    مأرب.. تسجيل 61 حالة وفاة وإصابة بمرض الدفتيريا منذ بداية العام    على رأسها الشمندر.. 6 مشروبات لتقوية الدماغ والذاكرة    كما تدين تدان .. في الخير قبل الشر    الزكاة تدشن تحصيل وصرف زكاة الحبوب في جبل المحويت    صحة مأرب تعلن تسجيل 4 وفيات و57 إصابة بمرض الدفتيريا منذ بداية العام الجاري    الصحفي مطر الفتيح يطمئن على صحة الإعلامي القدير عبدالسلام فارع بعد رحلة علاجية في مصر    قياسي جديد.. 443 ألفا انتظار حفل مجيد    بنحب مصر وبلا حراسات.. زعماء أوروبا يمددون إقامتهم ويندمجون في الحياة المصرية    ضيوف الحضرة الإلهية    الشهادة في سبيل الله نجاح وفلاح    "جنوب يتناحر.. بعد أن كان جسداً واحداً"    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



العالم على أبواب ثورة النانو تكنولوجيا
عبده سلام الشرجبي نشر في الجمهورية يوم 18 - 04 - 2013

في مساء الأحد المنصرم الموافق الرابع من أبريل لشهرنا الحالي، بثت قناة الجزيرة الوثائقية برنامجاً علمياً مذهلاً عن بداية الاستخدام الناجح “لتكنولوجيا النانو” لإنتاج الخلايا الشمسية للطاقة الكهربائية، وبعبارة أوضح لإنتاج ألواح شمسية زهيدة الثمن جداً من خلال النانو تكنلوجي، وهي غير الألواح الزجاجية المعروفة التي تصنع عادة لإنتاج الطاقة الشمسية، فالألواح التي عرضت من خلال البرنامج المشار إليه، ووفقاً لتكنولوجيا النانو مصنعة من مادة ورقائق «السيليكون»وهي رقائق خفيفة الوزن ومرنة التعاطي.. وبينما أنا أتابع هذا البرنامج الممتع والمفيد لبني الإنسان وما يعانيه من ويلات الظلام وملحقاته من حرارة الأجواء أيام صيفه الحارق، لا سيما لمن يسكنون ويعيشون في المناطق الحارة كالحديدة ومدينة عدن.. وغيرها من المناطق المشابهة.. بهذه الأثناء استحضرت ذاكرتي المصابة بالوهن لكنها عندما تستفز بمثل هذه الموضوعات المفصلية والمتصلة بالمتغيرات الكبيرة في حياة البشرية فإنها سرعان ما تنتفض وتستعيد حيويتها ونشاطها، فاستحضرت ما كنت قد سبق وقرأته واطلعت عليه من بحث لصلب هذا الموضوع قبل عامين في مجلة العربي الكويتية للدكتور: محمد شريف الاسكندراني من مصر.. حيث تناول في بحثه القيم كلاماً مستفيضاً لمراحل الإنسان التاريخية وتطوراته في مجال اختراعاته للكهرباء واستخدامه للموجات الكهرومغناطيسية القادمة من الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربية، حيث قال بهذا الصدد: يعود تاريخ استغلال الإنسان لهذه الطاقة- ويعني بذلك الطاقة الشمسية- إلى القرن السابع قبل الميلاد حين استخدم الإغريق العدسات الزجاجية المحدبة في تركيز تلك الأشعة وتجميعها بهدف إحراق أي شيء.
ففي القرن الثاني قبل الميلاد، وظف العالم الإغريقي الشهير “أرشميدس” ظاهرة انعكاسات الأشعة الشمسية من على أسطح الدروع البرونزية لجنود الجيوش المحاصرة لمدينة “سيراكوز” لتوجيهها صوب سفينة خشبية رومانية كانت تحاصر المدينة، فاشتعلت بها النيران وغرق ما عليها من جند، وفي عام 1767م اخترع أحد العلماء السويسريين ما يعرف باسم الطاهي الشمسي، وهوعبارة عن صندوق بسيط يعلو سطحه لوح زجاجي يوضع أسفله إناء به طعام المراد طهيه.. وقبل مائة عام توصل أحد الباحثين بفرنسا إلى استغلال البخار المتولد عن تسخين الماء بواسطة تجميع أشعة الشمس، وذلك بتشغيل المحركات البخارية، الأمر الذي اوصى لمن تلاهم من المخترعين والعلماء إلى ابتكار وإنتاج الخلايا الشمسية في عام 1936م بالولايات المتحدة الأمريكية ينتقل بعد ذلك الباحث لاستعراض طرق وأساليب الطرق المتبعة أو المستخدمة بالمحطات الخاصة بتوليد الطاقة الكهربائية التي من شأنها إنتاج الحرارة اللازمة عند تسخين المياه وتحويلها إلى بخار يستغل في إدارة التوربينات المنتجة للكهرباء، وهي الطريقة التقليدية الأوسع انتشاراً بالعالم، وكيف إن سرعة النمو العالمي للناتج المحلي الذي وصل خلال الفترة ما بين عامي 1990 2009م إلى نحو “156 %” إلى زيادة الطلب على المصادر التقليدية للطاقة لأكثر من 40 % مما ترتب عليه زيادة مخيفة في نسبة الانبعاثات الغازية لثاني أكسيد الكربون التي وصلت في العام الماضي إلى حوالي 26 % مما كانت عليه سابقاً قبل عام 1990م، ثم يواصل الدكتور الاسكندراني قوله أو بعبارة أدق بحثه فيشير إلى أن الاستثمار العالمي في مجال الطاقة النظيفة والمتجددة، بالرغم من التدهور الاقتصادي الذي أعقب الأزمة المالية العالمية في خريف عام 2008م فإن الاستثمار العالمي قد قفز من حوالي 18مليار دولار في عام 2004م إلى نحو 122مليار دولار مع نهاية عام 2009م، وقد بلغت سعة الطاقة المتولدة عما تم إدخاله من أجهزة ومولدات الطاقة الجديدة والمتجددة في سنة 2009م وحدها إلى 260جيجاوات.
تطبيقات الخلايا الفوتوفولطية
يواصل الباحث استعراضه لمراحل تصنيع الخلايا المشار إليها آنفاً والتي تصنع من مادة (السيليكون) فيشير إلى مزايا الجيل الأول والثاني وتصنيف أداء ودور كليهما، وكذا المستجدات التي تطرأ عليهما من خلال الممارسة والتطبيق اليومي، وجوانب أي قصور قد يكتشف أثناء التطبيق.
إلى أن يصل إلى الجيل الثالث وهو جيل تكنولوجيا النانو حيث يقول: كثيراً ما نسمع عن وحدات الجيل الثالث من الخلايا الفوتوفولطية التي تستند في إنتاجها إلى تكنولوجيا النانو.. وعلى الرغم من أن هذا الجيل المتقدم من تلك الخلايا ما يزال في مرحلة البحث والتطوير على المستوى التجريبي والمعملي فإن جميع النتائج البحثية المنشورة خلال السنوات العشر، وحتى اليوم تؤكد على حقيقة واحدة وهي أن المواد النانونية التي تم التوصل إلى تخليقها معملياً تجتمع فيها خواص تركيبية وفيزيائية متميزة مما يؤهلها لأن توظف في إنتاج خلايا ( فوتوفولطية) ذات كفاءة عالية وغير مسبوقة، هذا بالإضافة إلى أن تلك الخلايا الناشئة من الجيل الثالث سوف تكون قادرة أيضاً على تحقيق مستويات تكلفة مماثلة أو أفضل من التكلفة الانتاجية الخاصة بخلايا الجيل الثاني والمعتمدة في إنتاجها على تكنولوجيا الأغشية الرقيقة وقد شهد العقد الأول من هذا القرن طفرات تقنية واعدة أدت إلى زيادة الثقة في قدرة الطاقة الشمسية النظيفة في المشاركة بالنصيب الأكبر في تلبية احتياجات العالم من الطاقة خلال العقدين المقبلين..
وهناك العديد من المواد (النانونية) التي تمت تجربة توظيفها في صناعة وحدات الجيل الثالث من الخلايا (الفوتوفلطية) وتعد الخلايا الشمية الصبغية Sensitized solar cells أحد أهم أنواع الجيل الثالث من الخلايا الفوتوفلطية نظراً لانفرادها بمزايا تقنية واقتصادية متعددة ترشحها لأن تكون البديل الموثوق به لخلايا الجيل الأول المصنوع من رقائق السيليكون باهظة التكلفة. وتختلف الخلايا الشمسية الصبغية في طريقة عملها عن الجيل الثاني من خلايا الأغشية الرقيقة في إنه يتم غمس حبيبات نانونية شفافة (غير معتمة) عالية المسامية من ثاني أكسيد التيتانيون Tio2بمركب مادة عضوية غالباً ما تكون كمركب عضوي من مركبات عنصر (الروثينوم) فتترسب بذلك جزئيات الطلاء العضوي على الأسطح الخارجية لحبيبات Tio2التي تغمر داخل محلول ( إلكتروليتي) ويوضع بالخلية ويترك السطح العلوي من الخلية المواجهة لأشعة الشمس من لوح زجاجي شفاف يطلى وجهه السفلي بطبقة شفافة موصلة للكهرباء وتعتمد الخلايا الشمسية الصبغية في عملها على أسلوب يشبه عملية التمثيل الضوئي في الطحالب والنباتات، حيث تصطدم فوتونات الأشعة الشمسية النافذة عبر اللوح الزجاجي بجزئيات مادة الصبغة العضوية المترسبة على حبيبات Tio2وتمتصها مما يعمل على إثارة إلكترونات المدارات الخارجية لجزئيات، مادة المركب العضوية واكتسابها الطاقة اللازمة للانفصال عن أنويتها فتتحرر لتخترق حبيبات ثاني أكسيد التيتانيوم النانونية ثم تنقل إلى الطبقة العلوية الموصلة للكهرباء.
وكما ذكرنا فإن جزئيات مادة الصبغة العضوية الفاقدة لإلكترونها تقوم بسرعة بتعويض هذه الإلكترونات المفقودة من مركب اليود المحلول الإلكتروني الموجود بداخل الخلية مما يؤدي إلى أكسدة هذا المركب وتحوله إلى يودثلاثي التكافؤ، لتكتمل بذلك دائرة التوصيل الكهربية للخلية من خلال تلك العملية الكهروكيميائية ثم يختتم الباحث المصري حديثه عن المستقبل المشرق للطاقة المتجددة التي أفرزتها تكنولوجيا النانو هذه التكنولوجيا التي يرى العديد من مراقبي العلم والاقتصاد في العالم من أنها بمثابة ثورة صناعية بعد تلك الثورة الصناعية الأولى التي شهدتها أوروبا في القرن الثامن عشر، وبذلك فإن سكان الوطن العربي سيكونون أكثر حظاً من غيرهم على اعتبار أن بلدانهم عرضة لأشعة الشمس أكثر من غيرهم من بلدان العالم ، وخاصة إذا عرفنا من ان الجيل الثالث من صناعة الطاقة المتجددة التي أخذ بها علماء التقنية وبأسباب هذه الثورة الجديدة النانوتكنولوجيا وما أدخلوه عليها من تطورات الألواح والرقائق المستقبلة لأشعة الشمس المصنوعة من سبيكة سليندر نحاس الأنديوم جاليوم المعروفة باسم CIGSوالتي تنفرد بقدرة فائقة على امتصاص أكثر من 90 % من الطيف الشمسي علاوة على تمتعها بكفاءة عالية في التحويل..
فالطاقة اليوم باتت هي المقياس الوحيد لمدى التقدم والازدهار تجاه أي بلد كان، ويمكن لأي منا نحن سكان هذا الوطن المتدهور ملاحظة ذلك علاوة إلى ما وصلنا إليه من تدهور أخلاقي تدنى إلى أسفل السافلين حيث بتنا رهن أولئك النفر الذين انتفت عنهم صفات الآدمية واستحالوا إلى وحوش ضارية تستهوي كل ظلمة وظلام.. هذا إلى جانب ما نعانيه من قصور وفقر في معظم خططنا الاقتصادية والتنموية والسكانية، وإلاّ أو لم يكن الأجدر بنا توزيع المحطات الكهربائية على المدن والأقاليم دون الربط المركزي الفاشل.. اكتفي بهذا .
رابط المقال على الفيس بوك

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.