الطاقة الشمسية قد تغير اللعبة في السوق النفطي

خيار الطاقة الشمسية – ضمن البدائل الأخرى الصديقة للبيئة – انتشر على نطاق واسع في العقد الماضي، وخصوصاً في الولايات المتحدة وكندا واليابان التي شهدت من قبل بعض الكوارث في استخدام الطاقة النووية.

على الرغم من التأكيدات الرسمية المتعددة، وفي أكثر من مناسبة بأن الوقود الأحفوري سوف يظل مصدراً للطاقة في العالم لعقدين من الزمن على الأقل، فإن جهود هذه الصناعة تمحورت بقوة حول تحقيق مصادر بديلة تستبعد التعويل على ذلك المصدر التقليدي الذي هيمن على قطاعات الإنتاج منذ فترة طويلة.

ولعل أبرز الميادين التي تم التركيز عليها في هذا المجال هي الطاقة الشمسية، وخصوصاً في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا حيث تسطع الشمس في معظم أيام السنة. لكن العقبة الأكبر التي واجهت تصنيع الألواح الشمسية تمثلت في تكلفتها العالية بسبب الحاجة إلى مادة السليكون التي تستخدم في العملية – إضافة إلى كونها سامة، وغير قابلة للتدوير.

ونجح العلماء في الآونة الأخيرة في التوصل إلى حل بديل يتمثل في استعمال مادة بديلة للسليكون أقل تكلفة، وبالكفاءة ذاتها، عن طريق تقنية النانو التي تواجه في الوقت نفسه مشكلة من نوع آخر تكمن في صعوبة تصنيعها، إذ تتسم بالتعقيد، كما أنها قد تتأكسد في حال تعرضها إلى درجات عالية من الحرارة والرطوبة. ويضاف إلى تلك العقبة أيضاً، ما قد تتعرض له أسطح الألواح الشمسية المصنعة من السليكون من رياح شديدة تقلل من كفاءتها وفعاليتها.

شمس الشرق الأوسط

وكان الحل الذي توصل إليه العلماء بإنتاج سبيكة من عنصري التنجستن والتنتالم تقوم بعمل السيليكون بكفاءة تقل بنسبة 10 في المئة فقط، لكن يمكن تعويضها عن طريق تقنية النانو ونسبة سطوع الشمس وخصوصاً في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، كما أن سعرها أرخص ولا تتأثر بالعوامل الجوية.

المعروف أن خيار الطاقة الشمسية – ضمن البدائل الأخرى الصديقة للبيئة – انتشر على نطاق واسع في العقد الماضي وخصوصاً في الولايات المتحدة وكندا واليابان التي شهدت من قبل بعض من الكوارث في استخدام الطاقة النووية. وانضمت دول إفريقية في وقت لاحق إلى الركب، لكن بوتيرة أبطأ.

وتمخضت جهود البحث العلمي عن تطوير تصميم لخلايا شمسية لتوليد الكهرباء عن طريق المخلفات النباتية. وتعتمد هذه التقنية على عملية تعرف باسم النظام الضوئي الواحد، وكانت الأجهزة فشلت في الماضي بتوليد كمية كافية من الكهرباء، لكن فريق بحث أميركي توصل إلى طريقة بسيطة تتجاوز العقبات السابقة، وتعتمد على تعريض أكبر مساحة من الخلية لأشعة الشمس.

توليد الطاقة

وتقوم هذه التقنية الجديدة على صنع «غابة» ثلاثية الأبعاد من أسلاك أوكسيد الزنك المتناهية الصغر والاسفنج المصنوع من ثاني أكسيد التيتانيوم على طبقة من الزجاج تكسوها جزيئات نظام ضوئي واحد ويكون في وسعها امتصاص أي كمية من أشعة الشمس تتسرب إلى السطح، ثم تحولها إلى طاقة كهربائية يقول العلماء إنها تزيد بحوالي 10000 ضعف عن أي خلية سابقة من هذا النوع، على أقل تقدير.

ويطرح هذا التطور تدبير طريقة بسيطة نسبياً لإعداد خلايا كهروضوئية عالية الامتصاص، لكن العلماء يحذرون من قيام أشخاص يفتقرون إلى الخبرة بتصنيع هذه المادة، بحيث يساء استخدامها وتلحق الضرر بالبيئة في تلك الحالة.

التقنية الأخرى تتمثل في إنتاج وحدة متكاملة لتوليد الطاقة من أشعة الشمس، من خلال هيكل معدني مزود بألواح عاكسة على شكل مرآة كبيرة تدور بصورة آلية باتجاه الشمس وتركز أشعتها على أنبوب يحتوي على زيت حراري يستخدم في توليد الطاقة.

ويقول العلماء إن هذه الطريقة تكفل التوسع في هذا الميدان بحيث يغطي مشروعات إنتاج الطاقة بأسلوب عملي وغير تقليدي قد يفضي في المستقبل ليس فقط إلى تغطية الاستهلاك المحلي، بل إلى تصدير الطاقة النظيفة إلى الخارج.