على الرغم من كل التطور الذي اصبحت علية الالواح الشمسية الا انها تصبح غير مجدية لجمع الطاقة في الاجواء الممطرة , ولكن هذا سيتغير قريبا بفضل الخلايا الشمسية الهجينة التي تستطيع جمع الطاقة الكهربائية اثناء سقوط المطر.
مفتاح هذه التقنية هو مولد نانو كهربائي يولد الكهرباء بالاحتكاك (وهو جهاز يولد الشحنة الكهربائية من احتكاك مادتين تفركان معاُ – كما يحدث في الكهرباء الساكنة – وهذ كلة يتعلق بحركة الالكترون .
تقنية تستطيع توليد الطاقة من اطارات السيارة التي تحتك بالطريق, مواد الملابس عندما تحتك ضد بعضها او كما في حالة الالواح الشمسية دحرجت قطرات المطر علي اللوح الشمسي وخلاصه هذه التقنية التي كُشفت من قبل علماء جامعة سوكو في الصين هي خلايا شمسية تعمل في الاجواء المشمسة والممطرة!
كتب الباحثون في بحثهم المنشور ” ابحاثنا تستعرض مفهوم جديد لاستعمال الطاقة في مختلف الظروف الجوية ”
فبرغم ان فكرة توليد الطاقة بهذه بتقنية ليست جديدة كليا ولكن التحدي يكمن في تطوير نظام ليس بالمعقد او الكبير . بوضع طبقتين من البوليمر لتعمل التقنية علي سطح اللوح الشمسي كما في الصورة أدناه
استخدام البصمات من اقراص DVD – مثل تلك التي تستخدمها للمشاهدة افلام هوليوود في منزلك- الباحثون يضيفون اخاديد الي البوليمر الواحد لتعزيز كفاءة طاقته التجميعية .
في الاختبارات العملية طبقات البوليمر المحكمة تعمل كقطب كهربائي متبادل لكل من TENG واللوح الشمسي الاساسي, توصل الطاقة بين الجهازين عندما سقوط قطرات المطر وجعل الطبقات في اتصال.
وبما ان الطبقات الزائدة فوق اللوح تُعد شفافة فإنها قادرة علي استغلال اشعه الشمس وان كان ليس بنفس الدرجة في حالة عدم وجود الطبقات الزائدة اعلا اللوح الشمسي.
فالتحدي الان هو رفع مقدار الطاقة الكهربائية المولدة بهذه الطريقة حتي تكون قابلة للتطبيق تجارياً . في كل الاحوال المفهوم تم إثباته وهذه خطوة اولية مهمة , فالحصول علي طاقة وان كانت قليلة اثناء سقوط المطر يعتبر افضل من عدمه .
فكما ذكرنا مسبقاٌ عمل العلماء علي هذه الفكرة لفترة من الزمن , فبالعودة الي عام 2016عمل فريق من الباحثين من جامعه Ocean في الصين علي توليد الطاقة الكهربائية من قطرات المطر الساقطة علي لوح شمسي وذلك بإضافة طبقة من الجرافين.
بفصل الايونات الموجبة من المطر المالح استطاع العلماء توصيلهم بالجرافين والذي يعمل بدورة كـ مكثف زائف او ما يعرف بـ pseudocapacitor – بشكل رئيسي توليد تيار كهربائي من طبقتين مختلفتين في الطاقة.
العقبة الرئيسية امام هذا البحث الجديد هو انتاج طاقه كهربائية كافية و مجدية عمليا خارج المعمل . ولكننا بدأنا نشعر اننا اقتربنا من الحصول علي الواح شمسية لا تولد الطاقة الكهربائية من اشعة الشمس فقط , ومن الجميل انها تمطر ليلاٌ فربما نستطيع يوماٌ ما الحصول علي الواح شمسية تعمل علي مدار الساعة بغض النظر عن حالة الطقس معززة بذلك شغفنا للطاقة المتجددة .
خاص : ترجمة / سحر محمد
المصدر :sciencealert