تستعد الألواح الشمسية "النافثة للحبر" لإحداث ثورة في الطاقة الخضراء

الفيزيائية البولندية و سيدة الأعمال أولغا Malinkiewicz يطرح مع لوحة شمسية مطبوعة

ماذا لو كان في يوم من الأيام يمكن تجهيز جميع المباني بنوافذ وواجهات تلبي حاجة كل هيكل من الطاقة ، سواء كانت أمطارًا أو لمعانًا؟

هذا الحلم الاستدامة هو اليوم خطوة واحدة لتصبح حقيقة واقعة بفضل الفيزيائية البولندية و سيدة الأعمال أولغا Malinkiewicz.

طور البالغ من العمر 36 عامًا طريقة جديدة لمعالجة نفث الحبر للبيروفسكايت - وهو جيل جديد من الخلايا الشمسية الأرخص - مما يجعل من الممكن إنتاج الألواح الشمسية تحت درجات حرارة منخفضة ، وبالتالي تقليل التكاليف بشكل حاد.

في الواقع ، تكنولوجيا بيروفسكايت في طريقها إلى إحداث ثورة في الوصول إلى الطاقة الشمسيةللجميع ، نظرا لخصائصها المادية المفاجئة ، كما يقول بعض الخبراء.

وقال محمد خاجة نظير الدين وهو استاذ في المعهد السويسري للتكنولوجيا السويسرية في لوزان وهي مؤسسة متخصصة في ابحاث الطاقة الشمسية "من وجهة نظرنا فان للخلايا الشمسية في بيروفسكايت القدرة على مواجهة فقر الطاقة في العالم."

الألواح الشمسية المغلفة بالمعدن خفيفة ومرنة وفعالة وغير مكلفة وتأتي بدرجات متفاوتة ودرجات من الشفافية.

يمكن تركيبها بسهولة على أي سطح - سواءً كان كمبيوتر محمول أو سيارة أو طائرة بدون طيار أو مركبة فضائية أو مبنى - لإنتاج الكهرباء ، بما في ذلك في الظل أو في الداخل.

على الرغم من أن الإثارة جديدة ، فقد عرف العلم perovskite منذ 1830s على الأقل ، عندما تم تحديده لأول مرة من قبل الألماني المعدني جوستاف روز أثناء التنقيب في جبال الأورال وسميت باسم عالم المعادن الروسي ليف بيروفسكي.

في العقود التالية ، أصبح تركيب التركيبة الذرية perovskite أسهل.

ولكن حتى عام 2009 ، اكتشف الباحث الياباني تسوتومو مياساكا أنه يمكن استخدام البيروفسكايت في تشكيل الخلايا الشمسية الكهروضوئية.

"عين الثور"

في البداية كانت العملية معقدة وتتطلب درجات حرارة عالية للغاية ، لذلك يمكن فقط طلاء المواد التي يمكن أن تتحمل الحرارة الشديدة - مثل الزجاج - بخلايا بيروفسكايت.

هذا هو المكان الذي يأتي في Malinkiewicz.

في عام 2013 ، بينما كانت لا تزال طالبة دكتوراه في جامعة فالنسيا في إسبانيا ، اكتشفت طريقة لتصنيع رقائق مرنة مع perovskites باستخدام طريقة التبخر.

في وقت لاحق ، طورت إجراء الطباعة النافثة للحبر الذي خفض تكاليف الإنتاج بما يكفي لجعل الإنتاج الضخم ممكنًا اقتصاديًا.

وصرح مالينكيفيتش لوكالة فرانس برس "لقد كانت عين الثور. الان لم تعد هناك حاجة لدرجات حرارة عالية لتغليف الاشياء بطبقة ضوئية".

سرعان ما أكسبها اكتشافها مقالة في مجلة Nature واهتمام وسائل الإعلام ، بالإضافة إلى جائزة Photonics21 لإبداع الطلاب في مسابقة نظمتها المفوضية الأوروبية.

اختارت النسخة البولندية من MIT Technology Review أيضًا واحدة من مبتكريها تحت سن 35 عام 2015.

يمكن بسهولة أن تكون ثابتة لوحات على أي سطح تقريبا

تابعت شركة Saule Technologies - التي سميت على اسم آلهة بحر البلطيق - مع اثنين من رجال الأعمال البولنديين.

كان عليهم تجميع كل معداتهم المختبرية من الصفر ، قبل أن يأتي المستثمر الياباني المليونير هيديو ساوادا على متن الطائرة.

لدى الشركة الآن مختبر حديث للغاية مع فريق دولي من الخبراء الشباب ويقوم ببناء موقع إنتاج صناعي.

وقالت مالينكيفيتش في مختبرها "سيكون هذا اول خط انتاج في العالم باستخدام هذه التكنولوجيا. ستصل طاقتها الى 40 الف متر مربع من اللوحات بحلول نهاية العام و 180 الف متر مربع في العام التالي."

"ولكن هذا مجرد انخفاض في دلو من حيث الطلب."

في نهاية المطاف ، يمكن تركيب خطوط الإنتاج المدمجة بسهولة في كل مكان ، وفقا للطلب ، لتصنيع الألواح الشمسية perovskite التي يتم قياسها.

المباني ذات الاكتفاء الذاتي

تختبر مجموعة الإنشاءات السويدية Skanska اللوحات المتطورة على واجهة أحد مبانيها في وارسو.

كما تم توقيع اتفاقية ترخيص مع شركة ساول في شهر ديسمبر من أجل الحق الحصري في دمج تكنولوجيا الخلايا الشمسية للشركة في مشاريعها في أوروبا والولايات المتحدة وكندا.

وقال آدم تارغوسكي ، مدير الاستدامة في شركة سكانسكا ، "إن تقنية بيروفسكايت تقربنا من هدف المباني ذات الاكتفاء الذاتي في مجال الطاقة".

وصرح لوكالة فرانس برس "لقد أثبتت البيروفسكايت نجاحها حتى على الأسطح التي تتلقى القليل من ضوء الشمس. ويمكننا تطبيقها إلى حد كبير في كل مكان".

"أكثر أو أقل شفافية ، تستجيب الألواح أيضًا لمتطلبات التصميم. وبفضل مرونتها وتلوينها المتباين ، لا داعي لإضافة أي عناصر معمارية إضافية."

وستوفر اللوحة القياسية التي تبلغ مساحتها نحو 1.3 متر مربع ، بتكلفة تصل إلى 50 يورو (57 دولارًا) ، طاقة بقيمة يوم واحد لمحطة عمل مكتبية ، وفقًا للتقديرات الحالية.

تصر Malinkiewicz على أن التكلفة الأولية لمنتجاتها ستكون مماثلة للألواح الشمسية التقليدية.

ويجري اختبار تكنولوجيا بيروفسكايت أيضا على فندق في اليابان بالقرب من مدينة ناغازاكي.

كما أن الخطط على قدم وساق من أجل الإنتاج التجريبي لألواح بيروفسكايت في فاليه وسويسرا وفي ألمانيا تحت أجنحة مشروع أكسفورد للكهرباء.

وصرح اسعد رزوق ، الرئيس التنفيذي لشركة سيندكواتوم رويل انرجي المقيمة في سنغافورة ، وهي شركة تطوير ومشغلة لمشاريع الطاقة النظيفة في آسيا ، بأن "إمكانات هذه التقنية هائلة".

"فكر فقط في جميع المباني التي يمكن للمرء تعديلها في جميع أنحاء العالم!"