الرئيسية » تحقيقات وأخبار بيئية
"بيروفيسكايت" مادة تحول النوافذ إلى مصدر بديلة للخلايا الشمسية
الخلايا الشمسية

واشنطن - المغرب اليوم

خضعت الطاقة الشمسية في السنين الأخيرة لثورة ويعود الفضل إلى مجموعة محدثة من المواد البلورية تدعى "بيروفيسكايت". الآن البيروفيسكايت تحول النوافذ، بإبقائها شفافة في الأيام الباردة ولكن في أيام الشمس الصيفية الحارة تتحول إلى معتمة، مجموعتان من الباحثين أفادوا أنهم صنعوا مادة "بيروفيسكايت" ملونة النافذة التي ليست فقط تتحول على أساس درجة الحرارة وإنما أيضًا تعمل على حصد الطاقة مثل الخلايا الشمسية. التكنولوجيا الجديدة من الممكن أيضًا أن تساعد في تبريد المباني عن طريق تظليل ضوء الشمس وتوليد الطاقة لتشغيل التبريد.

“النوافذ الذكية” التي تتحول من شفافة إلى معتمة موجودة لعقود. على سبيل المثال طائرة بوينك

B787-dreamliner تتطلب استعمل فيها نوافذ كهربائية مصدر طاقة خارجي لأجل التظليل.ولكن هذا النوع من النوافذ فشل في وضع تأثير ملموس في سوق الإنشاءات، وذلك بسبب الكلف العالية والتضارب في قابليتها لحجب الضوء الخارجي وللبعض تتطلبها لمصدر كهربائي خارجي.لكن مادة البيروفيسكايت توفر طريقًا محتملًا إلى نوافذ ذكية ونوافذ شمسية في الوقت نفسه، "بيروفيسكايت" هي مادة مصنوعة من خليط عناصر التي تمتلك هيكلاً بلوريًا، تصنع الخلايا الشمسية من هذه العناصر أيضًا، وهي تقريبًا في نفس كفاءة أفضل إصدارات الخلايا الشمسية المصنوعة من السليكون بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء: أفضلها تقوم بتحويل أكثر من 22% من الطاقة في ضوء الشمس إلى كهرباء مقارنة ب 25% للسليكون. بتغيير العناصر المحتواه في البيروفيسكايت، يمكن للباحثين أيضًا السيطرة على شفافيتها. والأكثر من ذلك أنه المواد الأولية "للبيروفيسكايت" هي أرخص من الموجودة في الخلايا الشمسية.

جاء التقدم الأول في جمع كل هذه الصفات في نوفمبر/ تشرين الثاني  2017، عندما أقر الباحثون أنهم صنعوا نوافذ شمسية من البيروفيسكايت مطلية بالرصاص القاعدي التي تتحول من شفافة إلى معتمة عندما تصل درجة الحرارة إلى 60 درجة سيليزية.

في درجات الحرارة الأقل، يقوم البيروفيسكايت في منتصف الخلية الشمسية بتكوين مركب معقد مع مركب عضوي يسمى ب "مثيل أمين". عندما يدفئ، يتبخر "المثيل أمين" وينفصل من "البيروفيسكايت"، مما يتسبب هذا في النهاية في التعتيم وامتصاص ضوء الشمس.

عندما تتبدد الحرارة، التي تحدث إما عند غياب الشمس أو في الشتاء، بخار "الميثل أمين" يرجع إلى "البيروفيسكايت"، محولًا إياه شفافًا مجددًا، البيروفيسكايت عند الحرارة تكون نسبة تحويلها للطاقة إلى الكهرباء بنسبة 11.3%.

على الرغم من ذلك هذه النوافذ لاتزال تمتلك سلبيات. أكبرها هي انحدار كفاءة خلاياها الشمسية بعد مرات معدودة من التحول من وإلى معتمة وشفافة، من المحتمل بسبب فشل "المثيل أمين" أن يرجع البيروفيسكايت رجوعًا تامًا إلى ترتيبه الأولي البلوري،ولذلك لقرابة عام، مستثمرين هذا النوع من النوافذ بقيادة الكيميائي "نيثان نيل" والمهندس الميكانيكي لانس ويلر من المختبر الوطني للطاقة المتجددة في كولدن، كولورادو يعملون على أن يأتون بوصفة مختلفة للبيروفيسكايت الذي ممكن أن يتحول دون الحاجة إلى التفاعل الكيميائي للمثيل أمين.

بيدونغ يانغ هو كيميائي في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، ضربهم بلكمة، أفاد في صفحة الويب "nature material" ذلك أنه قام فريقه بصناعة نافذة شمسية مطلية بواسطة سيزيوم قاعدي التي تتحول إلى معتمة وتنتج كهرباء عندما تتعرض إلى حرارة، لكن دون ميثل أمين.

ويسمح للنافذة أن تتحول من وإلى معتمة وشفافة مرات عديدة دون هبوط في الأداء. مايكل ماكيهي عالم مواد في جامعة ستانفورد في بالو التو، كاليفورنيا، الذي يدرس الاثنين معًا خلايا الشمسية المصنوعة من البيروفيسكايت والنوافذ الذكية، يقول إنها فكرة جذابة في المقدرة على الحصول على خلايا شمسية ونوافذ ذكية في آنٍ واحد.

و لاتزال أحدث النوافذ الشمسية تمتلك سلبيات. كبداية، أنها لا تتحول من شفافة إلى معتمة ما لم تسخن إلى درجة حرارة أكثر من 100 درجة سيليزية. بالإضافة إلى، أن كفاءتها أقل من كفاءة الخلايا الشمسية التقليدية نحو 7%. ماكيهي يظهر أنه بالإضافة إلى مشاكل الاستقرارية والكفاءة، كل نوافذ البيروفيسكايت تمتلك صبغة محمرة عندما تتحول إلى معتمة. حيث يقول"هذا أمرٌ حاسم"، حيث إن أغلب البناة يخجلون من استخدام نوافذ ملونة.

View on Almaghribtoday.net

أخبار ذات صلة

افتتاح قمة المناخ "كوب 29" في باكو بمشاركة وفود…
افتتاح قمة المناخ "كوب 29" في باكو بمشاركة وفود من 200 دولة من مختلف أنحاء العالم
مزارع مغربي يضرب بقرة جاره حتى الموت بعد أن…
مزارع مغربي يضرب بقرة جاره حتى الموت بعد أن أكلت من محصوله
دراسة جديدة تكشف أن الشعاب المرجانية أصبحت مقبرة للمواد…
دراسة جديدة تكشف أن الشعاب المرجانية أصبحت مقبرة للمواد البلاستيكية الدقيقة
وزارة الداخلية المغربية تُحذر من تساقطات رعدية مرتقبة وتدعو…
فيضانات كارثية في وسط وشرق أوروبا جراء العاصفة "بوريس"

اخر الاخبار

فرنسا عرضت إعادة أراضٍ للمغرب والملك محمد الخامس رفض
أخنوش يؤكد أن الحكومة المغربية ملتزمة بتفعيل الطابع الرسمي…
نزار بركة يؤكد أن الجهود الحكومية لم تحقق نتائج…
عزيز أخنوش يتفقد معرض الصناعة التقليدية لأكادير إداوتنان المقام…

فن وموسيقى

فيفي عبده تُلمّح بالتفكير في الاعتزال وتتحدث عن أسرار…
خالد النبوي يكشف لأول مرة عن الفترة الصعبة التي…
المغربية سميرة سعيد تسّتعيد ذكريات طفولتها وشغف البدايات بفيديو…
المغربية جنات تكشف عن موقفها من إجراء عمليات التجميل…

أخبار النجوم

سامو زين يُصور فيديو كليب أغنية 'أيام في بعادنا…
يُسرا اللوزي تكشف أن مسلسل السراب مبني على عنصرَي…
رانيا يوسف تشوّق جمهورها لمسلسلها الجديد "موضوع عائلي"
راغب علامة يُعرب عن سعادته بنجاح الموسم الثاني من…

رياضة

كريستيانو رونالدو يضع شروطاً حاسمة من أجل تجديد تعاقده…
المغربي حكيم زياش يمنح موافقة أولية للانتقال إلى الفتح…
غلطة سراي يُحدد 2.7 مليون يورو لإنهاء عقد المغربي…
محمد صلاح على موعد مع إنجاز تاريخى مع ليفربول…

صحة وتغذية

وزير الصحة المغربي يكشف عن استعداد الحكومة لتخفيض أسعار…
فوائد واضرار القهوة السوداء على معدة فارغة وحالات يجب…
المغرب يشهد ارتفاعاً مقلقاً في عدد الوفيات بسبب الإصابة…
الولايات المتحدة تسجل أول وفاة بشرية بسبب إنفلونزا الطيور

الأخبار الأكثر قراءة

أونسا تؤكد أن عملية استيراد الأبقار والأغنام الحية تخضع…
شخصيات بارزة تؤكد أن محادثات الأمم المتحدة بشأن تغير…
افتتاح قمة المناخ "كوب 29" في باكو بمشاركة وفود…