جامعة أوساكا الحضرية تطور خلية إلكتروليتية لإنتاج الوقود الشمسي دون بطاريات

2026-07-03 09:15
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، طور باحثون في جامعة أوساكا الحضرية خلية إلكتروليتية لإنتاج الوقود الشمسي قادرة على تنظيم تقلبات الإشعاع الشمسي ذاتيًا دون الحاجة إلى بطاريات خارجية أو أجهزة إلكترونية، وقد تمكنت من إنتاج حمض الفورميك بثبات من الماء وثاني أكسيد الكربون في ظروف خارجية.

الشمس وعالم

يعاني إنتاج الوقود الشمسي منذ فترة طويلة من مشكلة تقلبات الإشعاع الشمسي، حيث تتغير الطاقة الواصلة إلى الألواح باستمرار تبعًا للغيوم والفصول وزاوية الشمس. تتطلب الطرق التقليدية إضافة بطاريات ومحولات وأجهزة تحكم إلكترونية، والاستعانة بتقنية تعقب نقطة الطاقة القصوى (Maximum Power Point Tracking - MPPT) لضبط الجهد والتيار باستمرار لتعويض التقلبات، مما يحافظ على إنتاج مستقر ولكنه يزيد التكاليف والتعقيد. ولهذا، أعاد فريق جامعة أوساكا الحضرية، بقيادة الأستاذ المشارك ياسو ماتسوبارا (Yasuo Matsubara) والأستاذ يوتاكا أوماو (Yutaka Amao)، تصميم بنية الخلية الإلكتروليتية من خلال دمج إلكتروليت صلب مخصص مباشرة في النظام. تمنح هذه المادة الجهاز سلوكًا تصحيحيًا ذاتيًا دون الحاجة إلى محولات خارجية. فعندما تزداد شدة الإشعاع الشمسي، ترتفع درجة حرارة الخلية الإلكتروليتية طبيعيًا مما يؤدي إلى انخفاض مقاومتها، فيتدفق التيار بحرية أكبر، وتتم عملية التنظيم تلقائيًا داخل المادة.

اختبر الفريق الجهاز في ظروف خارجية حقيقية، حيث كان الإشعاع الشمسي يتزايد ويتناقص بمرور الوقت، واستمرت الخلية الإلكتروليتية طوال العملية في إنتاج حمض الفورميك من الماء وثاني أكسيد الكربون. يجعل هذا التصميم ذاتي التنظيم إنتاج الوقود أكثر اتساقًا مقارنة بالأنظمة التي تعتمد على أجهزة إلكترونية خارجية لتتبع ذروة الطاقة، حيث أن الأخيرة تحتاج إلى الاستجابة للتغيرات، بينما يقوم النظام الجديد بضبطها كجزء من تشغيله العادي. وصف الأستاذ يوتاكا أوماو هذا التأثير بأن النظام ينتج الوقود "بشكل تلقائي"، مع تقليل الاعتماد على البطاريات والمكونات الخارجية باهظة الثمن. ولا تعني "الأتمتة" هنا الاعتماد على برمجيات أو أجهزة استشعار، بل إن الخصائص الفيزيائية للمادة هي التي تقوم بهذا الدور.

لا تزال هذه التقنية في مرحلة البحث، لكن بيانات الأداء في الظروف الخارجية تشير إلى أن المفهوم قد انتقل من نتائج مختبرية خاضعة للرقابة إلى التحقق من قدرته على تحمل تغيرات الطقس الحقيقي والتقلبات على مدار اليوم. بعد الاستغناء عن البطاريات والأجهزة الإلكترونية المساعدة، تحسنت الجدوى الاقتصادية لعملية التمثيل الضوئي الاصطناعي، حيث تساعد التكاليف الأولية المنخفضة في استخدام النظام في مشاريع الطاقة الكبيرة وكذلك في التطبيقات صغيرة النطاق في المدن والشركات والمنازل. كما أن تقليل عدد المكونات يقلل من متطلبات المواد، ويزيل عبء المعدات الإضافية عند تحويل الإشعاع الشمسي المتغير إلى وقود قابل للتخزين. لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الخطوات للانتقال من إثبات المفهوم إلى التطبيق الفعلي، لكن الاتجاه أصبح واضحًا: نظام وقود شمسي يدير طاقته الكهربائية بنفسه، تمامًا كما تدير النباتات كيميائها الذاتي، لم يعد مجرد هدف نظري.

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

شاحنة حفر الترباس الهيدروليكي لمناجم الفحم من نوع CMM2-15 وCMM2-15Y - Shanxi Tianju Heavy Industry Machinery Co., Ltd.
معدات المفتاح المعزولة بالغاز والمغلقة بالمعادن (GIS) 40.5kV-1100kV - Henan Pinggao Electric Co., Ltd.
خزائن تخزين الغاز ذات الغشاء المزدوج - Hebei Zhaoyang Environmental Technology Co., Ltd.
معدات مفاتيح مغلقة بالمعادن ومعزولة بغاز سداسي فلوريد الكبريت ZF16-1100(L)/Y8000-63 - Shandong Taikai High Voltage Switchgear Co., Ltd.
كابلات كهربائيّة معزولة ببولي إيثيلين متشابك (XLPE) بجهد مقنن 6-35 كيلوفولت - TONGDING INTERCONNECTION INFORMATION CO., LTD.
محول مغمور بالزيت للاستخدام في المحطات بجهد 10 كيلوفولت - SHANDONG TAIKAI TRANSFORMER CO., LTD.
المحول الكهربائي ODFS-334000/500 - Harbin Transformer Limited Liability Company
مولّد بدون فرش ثنائي التردد ومتغير التردد - LANZHOU ELECTRIC CORPORATION
كابينة الطاقة 3 - XYZ Storage Technology Corp., Ltd.
وحدة بروميد الليثيوم ABS - SONYO REFRIGERATION (DALIAN) CO., LTD.
محطة شحن للتيار المتردد من سلسلة RHAC-X - Jiangxi Ruihua Intelligent Technology Co., Ltd.
صمام الحجاب الحاجز - Sufa Technology Industry Co., Ltd., CNNC.
قراءات ذات صلة
شركة Lunas Energy الإسبانية تقيّم 55 محطة للطاقة الشمسية ومشروع تخزين طاقة بقدرة 3.4 غيغاواط/ساعة
2026-10-15
ريسِن إنرجي الصينية تطلق وحدة كهروضوئية HJT مضادة للوهج بكفاءة 23.5%
2026-10-14
AXIAN توقّع اتفاقية شراء كهرباء لمشروع طاقة شمسية بقدرة 200 ميغاواط في زامبيا
2026-10-13
شركة SECI الهندية تطلق مناقصة لمشروع طاقة شمسية بقدرة 120 ميغاواط ونظام تخزين بالبطاريات بسعة 240 ميغاواط/ساعة
2026-10-13
المملكة المتحدة توافق على بناء مشروع للطاقة الشمسية بقدرة 450 ميغاواط ونظام تخزين طاقة بالبطاريات بقدرة 150 ميغاواط
2026-10-12
توتال إنرجي تعتزم ضخ أصول كهروضوئية بقدرة 700 ميغاواط في مشروع مشترك أمريكي
2026-10-12
كوكاكولا توقّع اتفاقية شراء طاقة طويلة الأجل لمشروع طاقة شمسية وتخزين بقدرة 122 ميغاواط في بلغاريا
2026-10-11
معهد ICFO الإسباني يقلل خسائر بولتزمان، والكفاءة النظرية للخلايا الشمسية تقترب من 43%
2026-10-10
موافقة بيئية على 17 مشروعاً للطاقة الشمسية وتخزين الطاقة في تشيلي باستثمارات تقارب 4 مليارات دولار
2026-10-10
شركة كليارواي الأمريكية تبدأ إنشاء مشروع للطاقة الشمسية بقدرة 650 ميغاواط
2026-10-09