قريباً.. تخزين الطاقة الشمسية بالاعتماد على الكيمياء
تشرين:
يُعدّ تحويل أشعة الشمس إلى طاقة أمراً شائعاً، على ما يتضح من الألواح الشمسية، لكنّ القدرة على تخزين الطاقة قبل استخدامها يشكل تحدياً آخر، ساعد باحثون في معالجته باستخدام الكيمياء، ضمن دراسة نشرت هذا الأسبوع في فرنسا.
مع الألواح الكهروضوئية، يتم في معظم الأحيان، استخدام الطاقة الشمسية مباشرة على شكل كهرباء أو بشكل حراري، حسبما يقول ريمي ميتيفييه الباحث في مركز الأبحاث الفرنسي CNRS والمشارك في الإشراف على الدراسة، التي نشرت في مجلة «رويال سوسايتي أوف كيميستري»، مضيفاً: لتخزين الطاقة، ينبغي مثلاً استخدام بطاريات، ويعتمد النظام الذي يُختصر بـ MOST MOlecular Solar Thermal، على كيمياء الجزيئات الفوتوكرومية.
ويشير ميتيفييه، إلى أن أحد التطبيقات الواضحة سيكون «سائلاً يدور على السطح مثلاً، يتم شحنه تلقائياً بالطاقة ثم يدور في سخاناتنا للتدفئة ليلاً»، مؤكداً أن المبدأ بسيط ويعتمد على تشعيع جزيء عضوي بالأشعة فوق البنفسجية، ويخضع الجزيء العضوي لتحول كيمياوي يغيّر مستوى طاقته.
واستخدم الفريق جزيئين من عائلة دياريليثين صممهما علماء كيمياء في جامعة باري ساكلي. ويقول ميتيفييه إنهما «ليسا أكثر تلويثاً أو خطورة من أي صبغة تقليدية».
وبمجرد شحنها، تطلق هذه الجزيئات طاقتها مع إدخال جرعة صغيرة من الحمض المستخدم في الكيمياء العضوية، في وقت قصير يتراوح بين خمس دقائق وساعة، تبعًا للصيغة.
ويقول ميتيفييه: “لتبسيط الأمر، فهو يشبه تقريباً زرّاً من شأنه إطلاق هذه الحرارة عند الطلب.
من جانبه، يوضح كيتارو ناكاتاني الأستاذ في الكيمياء لدى جامعة باري ساكلي والمشارك في الإشراف على الدراسة، أن الجزيئات الفوتوكرومية تُستخدم منذ فترة طويلة في النظارات الشمسية مثلاً مع عدسات تصبح داكنة أو فاتحة اعتماداً على الضوء المحيط، وتتمتع الجزيئات الفوتوكرومية بقدرة على تغيير اللون، لكنّ ذلك ليس الميزة الوحيدة لها، لافتاً إلى أنّ الباحثين يعملون منذ أكثر من عشر سنوات على قدرة الجزيئات الفوتوكرومية على تخزين الطاقة من ضوء الشمس وتخزينها قبل إطلاقها.
بدورها، تقول ليا شوكرون المعدة الرئيسة للدراسة التي نشرت في مجلة “رويال سوسايتي أوف كيميستري”، في حديث إلى وكالة “فرانس برس”: سيكون هذا الجزيء ذو الطاقة العالية قادراً على البقاء لفترات تتراوح بين أيام عدة وبضعة أسابيع.
وتضيف شوكرون: تتمثل الفكرة في أن نكون قادرين على استعادة هذه الطاقة عند الطلب، ليس في شكل كهرباء، كما هي الحال مع الألواح الكهروضوئية، ولكن على شكل حرارة.
ونُفّذ هذا العمل مع متخصصين في الطاقة الشمسية من مختبر PROMES التابع لمركز الأبحاث الفرنسي في بربينيان في جنوب فرنسا، ولن يظهر أفقه الصناعي إلّا بعد عشر سنوات.