أخبار ar.wedoany.com، طوّر الباحث كوامي سليمان حيبو (من أصل توغولي)، طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب بجامعة ويسترن أونتاريو، نظاماً عائماً للطاقة الشمسية قائماً على الرغوة، بهدف معالجة التحديات التقنية التي تواجه أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة (FPV) في المناخات الباردة. نُشرت هذه الدراسة بعنوان "إضاءة الألواح الشمسية العائمة القائمة على الرغوة وتفاعلها مع المسطحات المائية الكندية" في مجلة "الطاقة التطبيقية" (Applied Energy).
على مدى العقد الماضي، أصبحت أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة اتجاهاً مهماً في قطاع الطاقة الشمسية العالمي. وتشير التقديرات إلى أن القدرة المركبة الجديدة عالمياً في عام 2025 ستتراوح بين 1.5 و2 جيجاواط، بينما تجاوزت القدرة التراكمية المركبة 10 جيجاواط. ومع ذلك، لا تزال قابلية هذه الأنظمة للتكيف مع المناخات الباردة بحاجة إلى تحسين، لا سيما وأن تأثير التبريد للألواح يتحول إلى عيب في درجات الحرارة المنخفضة.
يعمل النظام الذي صممه حيبو على تثبيت مكونات الطاقة الشمسية على ألواح من البولي إيثيلين الرغوي (بدلاً من القواعد البلاستيكية النموذجية)، مما يبقي الألواح على ارتفاع حوالي سنتيمتر واحد فوق سطح الماء. يمنع هذا النظام تكون الجليد من خلال طبقة عزل مدمجة ومهوية هواء، مع استهلاك إجمالي منخفض جداً للطاقة. وتشير الدراسة إلى أن النظام العائم القائم على الرغوة يحقق إنتاجاً سنوياً أعلى من الكهرباء مقارنة بالنماذج الكهروضوئية الأخرى، وذلك بفضل النمذجة الدقيقة لتأثيرات درجات الحرارة في المناخات الباردة. كما يساهم النظام في توفير المياه عن طريق تقليل التبخر من سطح الماء.
وقال جوشوا إم. بيرس، المشارك في تأليف الدراسة، لمجلة "بي في ماغازين" (pv magazine): "لقد لاحظنا أيضاً ميزة واضحة في إنتاج الطاقة. فبالمقارنة مع النماذج الكهروضوئية الأخرى، يولد النظام العائم القائم على الرغوة كمية أكبر من الطاقة سنوياً، مما يؤكد أهمية النمذجة الدقيقة لدرجات الحرارة في أنظمة المناخ البارد. كما أثبتت الدراسة أن تقليل التبخر الناتج عن الأنظمة العائمة يساهم في توفير المياه. لكن الأفضل من ذلك، أن النظام العائم القائم على الرغوة يحل مشاكل الأنظمة العائمة في المناخات الباردة مع الحفاظ على الجدوى الاقتصادية."
واختتم بيرس قائلاً: "تشكل هذه التطورات أساساً متيناً للأبحاث المستقبلية على نطاق أوسع وفي مسطحات مائية مختلفة، مما يجعل الأنظمة الكهروضوئية العائمة تقنية قابلة للتطبيق لتوسيع نطاق الطاقة المستدامة ليس فقط في المناخات الدافئة، بل أيضاً في المناطق الباردة." يمكن قراءة المقال العلمي الكامل في مجلة "الطاقة التطبيقية" (Applied Energy).
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
