‏إظهار الرسائل ذات التسميات power. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات power. إظهار كافة الرسائل

السبت، نوفمبر 16، 2019

جزر شمسية تنتج وقود الميثانول وتحل مشكلة الاحتباس الحراري


في مقترح بحثي تقدم به علماء نرويجيون وسويسريون - ونشر في دورية العلوم الأكاديمية الأمريكية PNAS الشهيرة - قدم العلماء تصميماً لجزيرة عائمة من ألواح الطاقة الشمسية لها القدرة على توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، ثم استخدام الكهرباء المولدة في الحصول على الهيدروجين من ماء البحر (وإطلاق الأكسجين) ثم سحب ثاني أكسيد الكربون من مياه المحيط ليتفاعل مع الهيدروجين وتنتج الميثانول، والذي يستخدم كوقود للطائرات وكوقود لعدد كبير من محركات الاحتراق الداخلي. وقالت المجموعة البحثية بأن جزيرة مكونة من 70 دائرة من الألواح الشمسية تغطى مساحة نصف ميل مربع (1.3 كيلومتر مربع) لها القدرة على إنتاج 15 ألف طن من الميثانول سنوياً، وهو ما يكفي لتشغيل طائرة من طراز بيونغ 737 لتقطع ثلاثمائة رحلة ذهاباً وعودة لمسافة حوالي 4000 كيلومتر للرحلة الواحدة (خمس ساعات طيران). وقالت الدراسة بأن هذا التصميم الذكي يمكن أن يحل مشكلة الاحتباس الحراري على مستوى العالم إذا ما تم بناء 3.2 مليون جزيرة من هذا النوع، حيث سيكون لها القدرة على سحب كمية من ثاني أكسيد الكربون تزيد عن ما يطلقه البشر منه نتيجة حرق الوقود الأحفوري سنوياً، وتقليل الحاجة للاعتماد على الوقود الأحفوري المخزن في جوف الأرض وبالتالي التوقف عن تحرير الكربون المخزن منذ ملايين السنين في باطن الأرض والاستعاضة عنه بتدوير الكربون الزائد في الغلاف الجوي واستعماله كوقود لمحركاتنا.
وقال الباحثون أن الأماكن الأنسب لإنشاء هذه الجزر الشمسية ربما يكون -وفقاً لاعتقادهم - أمام سواحل القارة الأمريكية الشمالية والجنوبية وشمال القارة الأسترالية وفي الخليج العربي وجنوب شرق آسيا.




الثلاثاء، ديسمبر 12، 2017

نظام أجرو-فوتوفولتيك (Agrophotovoltaics (APV عندما ينجح الإبداع الألماني في المصالحة بين القطاع الزراعي وقطاع الطاقة.

يتزايد في ألمانيا - والعديد من الدول الأوروبية - الطلب على إنشاء محطات توليد الكهرباء من الألواح الشمسية، وبدأ قطاع توليد الكهرباء من الألواح الشمسية يعاني من مشكلة توفير مساحات كافية لإنشاء المحطة الشمسية وسط الزراعات في الريف الألماني. فهل الأولوية لاستغلال الأرض في الزراعة أم لاستغلالها في محطة للطاقة الشمسية؟! لقد دفعت الربحية الاقتصادية لمحطة الطاقة البعض لتفضيل إنشاء محطة الطاقة ثم استيراد محاصيل العلف من البرازيل لتغذية قطعان الماشية لديهم !!! 


وكعادة العلماء الألمان في السعي لحل المشكلات التي تواجه القطاعات الاقتصادية الألمانية بحلول ابتكارية، نجح فريق تقني علمي في بناء ما اسموه محطة أجرو-فوتوفولتيك (Agrophotovoltaics (APV كمشروع تجريبي رائد على مساحة هكتار من الأرض الزراعية، للجمع بين وجود الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء مع عدم الإخلال بالزراعات تحت هذه الألواح. وقد نجحت الفكرة من الناحية التجريبية في إنتاج القمح والبطاطس الكرفس ومحاصيل العلف (clover grass) بمحصول يقل فقط بنسبة 5% عن الزراعات التقليدية بالنسبة للبرسيم وبنسبة 18-19% في محاصيل البطاطس والقمح والكرفس. فيما انتجت الألواح الشمسية المثبتة في المحطة التجربية (والتي تكفى لإنارة أكثر من 60 منزل) بقدرة 194 كليووات كهرباء بمعدل 1266 كليووات-ساعة من كل كليووات قدرة للألواح، وهو ما يزيد بمقدار الثلث عن المتوسط العام للألواح الشمسية المقدر بـ 950 كليووات ساعة/كليووات kWh/kW في ألمانيا، وترجع الزيادة في كفاءة إنتاج الكهرباء لارتفاع الألواح والتصميم الجديد للمحطة. 
ويزيد نظام الأجرو-فوتوفولتيك Agrophotovoltaics من كفاءة استخدام الأرض land use efficiency بما يزيد عن 60% ويحل مشكلة التنافس على الأرض بين القطاع الزراعي وقطاع الطاقة في الدول الأوروبية.
ويوضح الفيديو التالي (ناطق بالألمانية مع ترجمة بالانجليزية) شكل المزرعة وطريقة بناءها - ولا يحتاج لشرح لتوضيح التفوق العلمي الألماني.




د/ أشرف خليفة  Dr. Ashraf Khalifa
ashraf.khalifa@gmail.com

الاثنين، أبريل 25، 2016

الطائرة الشمسية Solar Impulse 2 >> هل تحقق حلم وسيلة سفر آمنة وصديقة للبيئة!!


نجحت طائرة سولور أمبلز 2 Solar impulse - والتي تعتمد بالكامل على الطاقة الشمسية كوقود لها - في عبور المحيط الهادي بعد أن اقلعت يوم الخميس 21 مارس 2016 من هاواي لتهبط في كاليفورنيا بالولايات المتحدة، لتكمل بذلك المرحلة التاسعة من رحلتها الاسطورية حول العالم، والتي بدأتها من أبوظبي في مارس 2015م. يذكر أن المرحلة التاسعة التي تضمنت عبور المحيط الهادي بلغت مسافتها 4000 كليومتر، قد تم انجازها بعد توقف استمر لمدة ثمانية أشهر لإجراء صيانة على بطاريات الطائرة التي تخزن الطاقة المولدة من الخلايا الشمسية. وحيث بلغ اجمالي المسافة التي قطعتها الطائرة في رحلتها المقررة حول العالم 19957 كليومتر حتى الآن، قطعتها في 255 ساعة طيران تقريباً. وقد استهلكت الطائرة خلالها 5644 كليووات من الطاقة التي ولدت جميعها باستخدام تكنولوجيا الألواح الشمسية.
يذكر أن الخطوة التالية في رحلة الطائرة الشمسية حول العالم ستجرى في يونيو من هذا العام لعبور الولايات المتحده من غربها إلى شرقها و الهبوط في نيويورك، قبل أن تبدأ رحلة عبور المحيط الأطلنطي.


وتوضح الخريطة أدناه مسار رحلة الطائرة التي اتمته والخطوة التالية المفترض اتمامها خلال شهور قليلة.