علوم وطاقة

من المختبر

طائرات تحت الماء لجمع الطاقة من التيارات البحرية
حصل ‭”‬برنامج‭ ‬بحوث‭ ‬ماساشوستس‭”‬ في‭ ‬أمريكا‭ ‬على‭ ‬منحة‭ ‬من‭ ‬مؤسسة‭ ‬العلوم‭ ‬الوطنية‭ ‬قيمتها‭ ‬300‭ ‬ألف‭ ‬دولار‭ ‬للعمل‭ ‬على‭ ‬مشروع‭ ‬يهدف‭ ‬إلى‭ ‬الاستفادة‭ ‬من‭ ‬تيارات‭ ‬المحيطات‭ ‬والمدّ‭ ‬البحري‭ ‬لتوليد‭ ‬الطاقة،‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬تطوير‭ ‬أجهزة‭ ‬تشبه‭ ‬الطائرات‭ ‬مثبتة‭ ‬في‭ ‬الأعماق‭ ‬حيث‭ ‬مواضع‭ ‬التيارات‭ ‬القوية‭.‬
يقود‭ ‬هذا‭ ‬المشروع‭ ‬البروفيسور‭ ‬المتخصص‭ ‬في‭ ‬الهندسة‭ ‬الميكانيكية‭ ‬ديفيد‭ ‬أولينغر‭ ‬في‭ ‬معهد‭ ‬ورشستر،‭ ‬حيث‭ ‬عمل‭ ‬سابقاً‭ ‬مع‭ ‬بعض‭ ‬طلابه‭ ‬على‭ ‬تطوير‭ ‬توربينات‭ ‬الرياح‭ ‬والأمواج‭.‬
وفيما‭ ‬يتعلَّق‭ ‬بالطاقة‭ ‬الكامنة‭ ‬في‭ ‬التيارات‭ ‬البحرية،‭ ‬يشير‭ ‬أولينغر‭ ‬إلى‭ ‬تيار‭ ‬خليج‭ ‬المكسيك‭ ‬الضخم،‭ ‬حيث‭ ‬يقدر‭ ‬إمكانية‭ ‬توليد‭ ‬الطاقة‭ ‬منه‭ ‬بنحو‭ ‬20‭ ‬جيجاواط،‭ ‬أي‭ ‬ما‭ ‬يعادل‭ ‬إنتاج‭ ‬10‭ ‬محطات‭ ‬طاقة‭ ‬نووية‭.‬
وفي‭ ‬مطلع‭ ‬العام‭ ‬الجاري،‭ ‬بدأ‭ ‬هذا‭ ‬الفريق‭ ‬بالعمل‭ ‬على‭ ‬نماذج‭ ‬حاسوبية‭ ‬لإيجاد‭ ‬طريقة‭ ‬لتثبيت‭ ‬هذه‭ ‬المولدات‭ ‬وأماكن‭ ‬نشرها‭ ‬المحتملة‭ ‬وتأثيراتها‭ ‬البيئية‭ ‬وكيفية‭ ‬الوصول‭ ‬إلى‭ ‬الحد‭ ‬الأقصى‭ ‬في‭ ‬توليد‭ ‬الطاقة‭. ‬ومن‭ ‬ثم‭ ‬بناء‭ ‬نماذج‭ ‬اختبارية‭ ‬وتجربتها‭ ‬في‭ ‬خزانات‭ ‬كبيرة‭.‬
ويشبه‭ ‬نظام‭ ‬أولنغر‭ ‬هذا،‭ ‬نظاماً‭ ‬صممته‭ ‬الشركة‭ ‬السويدية “‬مينيستو”. ‬غير‭ ‬أن‭ ‬المولدات‭ ‬السويدية‭ ‬تربط‭ ‬بحبل‭ ‬إلى‭ ‬قاع‭ ‬المحيط،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬يرغب‭ ‬أولينغر‭ ‬وفريقه‭ ‬بربط‭ ‬هذا‭ ‬النظام‭ ‬بالعوامات‭.‬
وفي‭ ‬تلخيصه‭ ‬لمشروعه‭ ‬هذا،‭ ‬يقول‭ ‬أولينغر: “‬هناك‭ ‬احتمال‭ ‬لتحويل “‬النسائم‭ ‬السائلة” ‬غير‭ ‬المستغلة‭ ‬حالياً‭ ‬إلى‭ ‬كميات‭ ‬هائلة‭ ‬من‭ ‬الطاقة”.. ‬احتمال‭..‬
http‭://‬news.discovery.com

خلايا شمسية بكفاءة أفضل
يعتقد‭ ‬أستاذ‭ ‬معهد‭ ‬كاليفورنيا‭ ‬للتكنولوجيا‭ ‬وعلوم‭ ‬المواد‭ ‬والفيزياء‭ ‬التطبيقية‭ ‬هاري‭ ‬أتواتر‭ ‬أن‭ ‬مختبره‭ ‬قادر‭ ‬على‭ ‬أن‭ ‬ينتج‭ ‬خلايا‭ ‬شمسية‭ ‬بأسعار‭ ‬معقولة‭ ‬قد‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬نصف‭ ‬تكلفة‭ ‬خلايا‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية‭ ‬الموجودة‭ ‬هذه‭ ‬الأيام،‭ ‬بسبب‭ ‬تطور‭ ‬القدرة‭ ‬على‭ ‬التعامل‭ ‬مع‭ ‬الضوء‭ ‬في‭ ‬نطاق‭ ‬ضيق‭ ‬جداً‭.‬
فالألواح‭ ‬الشمسية‭ ‬في‭ ‬السوق‭ ‬اليوم‭ ‬تتكون‭ ‬من‭ ‬خلايا‭ ‬مصنوعة‭ ‬من‭ ‬مادة‭ ‬شبه‭ ‬موصلة‭ ‬واحدة،‭ ‬عادة‭ ‬من‭ ‬السيلكون‭. ‬وبما‭ ‬أن‭ ‬المواد‭ ‬لا‭ ‬تمتص‭ ‬إلا‭ ‬شريط‭ ‬ضيق‭ ‬من‭ ‬الطيف‭ ‬الشمسي،‭ ‬فإن‭ ‬معظم‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية‭ ‬كالطاقة‭ ‬الحرارية‭ ‬يضيع،‭ ‬فالخلايا‭ ‬الشمسية‭ ‬تحوِّل‭ ‬عادة‭ ‬أقل‭ ‬من‭ ‬‭%‬20‭ ‬من‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية‭ ‬إلى‭ ‬كهرباء. ‬لكن‭ ‬الجهاز‭ ‬الذي‭ ‬يقوم‭ ‬أتواتر‭ ‬وزملاؤه‭ ‬بالعمل‭ ‬عليه‭ ‬سيعمل‭ ‬بكفاءة‭ ‬لا‭ ‬تقل‭ ‬عن ‭ ‬‭,%‬50‬من‭ ‬خلال‭ ‬تصميم‭ ‬يفصل‭ ‬بكفاءة‭ ‬ضوء‭ ‬الشمس،‭ ‬كما‭ ‬يفعل‭ ‬المنشور. ‬من‭ ‬ستة‭ ‬إلى‭ ‬ثمانية‭ ‬مكون‭ ‬للموجات،‭ ‬تنتج‭ ‬كل‭ ‬واحدة‭ ‬منها‭ ‬لوناً‭ ‬مختلفاً‭ ‬من‭ ‬الضوء. ‬وبعد‭ ‬ذلك‭ ‬يتم‭ ‬صرف‭ ‬كل‭ ‬لون‭ ‬إلى‭ ‬خلية‭ ‬مصنوعة‭ ‬من‭ ‬أشباه‭ ‬الموصلات‭ ‬التي‭ ‬يمكن‭ ‬استيعابها‭.‬
ويعمل‭ ‬فريق‭ ‬أتواتر‭ ‬على‭ ‬ثلاثة‭ ‬تصاميم‭ ‬في‭ ‬وقت‭ ‬واحد. ‬وعلى‭ ‬تقديم‭ ‬أنموذج‭ ‬أولي‭ ‬لها،‭ ‬وهو‭ ‬عبارة‭ ‬عن‭ ‬تجميع‭ ‬ضوء‭ ‬الشمس‭ ‬بوساطة‭ ‬حوض‭ ‬معدني‭ ‬عاكس‭ ‬يوجهه‭ ‬إلى‭ ‬زاوية‭ ‬محددة‭ ‬في‭ ‬هيكل‭ ‬مصنوع‭ ‬من‭ ‬مادة‭ ‬عازلة‭ ‬شفافة‭.‬
وفي‭ ‬تصميم‭ ‬آخر‭ ‬توظف‭ ‬مرشحات‭ ‬النانو‭ ‬الضوئية‭ ‬التي‭ ‬يمكنها‭ ‬أن‭ ‬تصنف‭ ‬الضوء‭ ‬القادم‭ ‬من‭ ‬جميع‭ ‬الزوايا،‭ ‬وتستغل‭ ‬ثلثه‭ ‬في‭ ‬صورة‭ ‬ثلاثية‭ ‬الأبعاد‭ ‬بدلاً‭ ‬من‭ ‬المرشحات‭ ‬لتقسيم‭ ‬الطيف‭. ‬وفي‭ ‬حين‭ ‬أن‭ ‬التصميم‭ ‬مختلف،‭ ‬إلا‭ ‬أن‭ ‬الفكرة‭ ‬الأساسية‭ ‬هي‭ ‬نفسها: ‬الجمع‭ ‬بين‭ ‬الخلايا‭ ‬التقليدية‭ ‬وتقنيات‭ ‬بصرية‭ ‬لاستخدام‭ ‬أشعة‭ ‬الشمس‭ ‬بكفاءة‭ ‬أكبر‭ ‬وتقليل‭ ‬كمية‭ ‬احتياجاتها‭ ‬من‭ ‬الضوء‭. ‬
ولم‭ ‬يعرف‭ ‬بعد‭ ‬أي‭ ‬التصاميم‭ ‬ستقدم‭ ‬أفضل‭ ‬النتائج،‭ ‬حسب‭ ‬تصريح‭ ‬أتواتر،‭ ‬الذي‭ ‬يضيف‭ ‬أنه‭ ‬يتصور‭ ‬أن‭ ‬تكون‭ ‬هذه‭ ‬الأجهزة‭ ‬أقل‭ ‬تعقيداً‭ ‬من‭ ‬الأجهزة‭ ‬الموجودة‭ ‬في‭ ‬الأسواق‭ ‬هذه‭ ‬الأيام. ‬مما‭ ‬يجعله‭ ‬واثقاً‭ ‬من‭ ‬أن‭ ‬النموذج‭ ‬الأولي‭ ‬يمكنه‭ ‬أن‭ ‬يكون‭ ‬النموذج‭ ‬الأمثل،‭ ‬ومن‭ ‬الممكن‭ ‬أيضاً‭ ‬أن‭ ‬يكون‭ ‬تجارياً‭ ‬بطريقة‭ ‬عملية‭.
http‭://‬www.technologyreview.com

«البودز» محل حافلات النقل العام في المملكة المتحدة
أعلنت‭ ‬المملكة‭ ‬المتحدة‭ ‬عن‭ ‬نشر‭ ‬100‭ ‬عربة‭ ‬نقل‭ ‬صغيرة‭ ‬تعرف‭ ‬باسم “بودز” ‬في‭ ‬أنحاء‭ ‬مدينة‭ ‬ميلتون‭ ‬كينيث‭ ‬الواقعة‭ ‬شمالي‭ ‬العاصمة‭ ‬لندن،‭ ‬في‭ ‬إطار‭ ‬اختبار‭ ‬نظام‭ ‬بديل‭ ‬لنظام‭ ‬النقل‭ ‬بالحافلات‭ ‬التقليدية،‭ ‬بعد‭ ‬نجاح‭ ‬تجربة‭ ‬محدودة‭ ‬للبودز‭ ‬بدأ‭ ‬تطبيقها‭ ‬قبل‭ ‬سنتين‭ ‬في‭ ‬مطار‭ ‬هيثرو‭.‬
ويتوقع‭ ‬إطلاق‭ ‬النظام‭ ‬الجديد‭ ‬في‭ ‬ميلتون‭ ‬كينيث‭ ‬خلال‭ ‬العام‭ ‬المقبل،‭ ‬واكتماله‭ ‬في‭ ‬عام ‭ ‬2017م. ‬وتُعد‭ ‬هذه‭ ‬الخطوة‭ ‬الأولى‭ ‬من‭ ‬نوعها‭ ‬في‭ ‬مجال‭ ‬القيادة‭ ‬الذاتية‭ ‬لعربة‭ ‬على‭ ‬الطرقات‭ ‬العامة‭ ‬في‭ ‬المدينة‭.‬
وتشبه‭ ‬البودز‭ ‬عربات‭ ‬المترو‭ ‬الصغيرة. ‬فهي‭ ‬مزوَّدة‭ ‬بأبواب‭ ‬منزلقة‭ ‬للدخول‭ ‬والخروج. ‬ويمكن‭ ‬للركاب‭ ‬دفع‭ ‬قيمة‭ ‬النقل،‭ ‬التي‭ ‬تكلف‭ ‬حوالي‭ ‬جنيهين‭ ‬إسترلينيين‭ ‬للرحلة،‭ ‬باستخدام‭ ‬الأجهزة‭ ‬الذكية. ‬وتستخدم‭ ‬البودز‭ ‬في‭ ‬التنقل‭ ‬العجلات‭ ‬المطاطية‭ ‬على‭ ‬طرق‭ ‬خاصة‭ ‬بها،‭ ‬بين‭ ‬خطوط‭ ‬تساعد‭ ‬على‭ ‬التوجيه. ‬وتحمل‭ ‬كل‭ ‬من‭ ‬هذه‭ ‬العربات‭ ‬شخصين‭ ‬مع‭ ‬أمتعتهما،‭ ‬ويتم‭ ‬العمل‭ ‬الآن‭ ‬على‭ ‬جعل‭ ‬البودز‭ ‬تحمل‭ ‬الركاب‭ ‬بين‭ ‬وسط‭ ‬المدينة‭ ‬والحي‭ ‬التجاري‭ ‬ومحطة‭ ‬القطار. ‬ومن‭ ‬المتوقع‭ ‬أن‭ ‬تكون‭ ‬أنظف‭ ‬وأهدأ‭ ‬وأقل‭ ‬تكلفة‭ ‬من‭ ‬الحافلة‭ ‬في‭ ‬النظام‭ ‬الحالي. ‬فكل‭ ‬عربة‭ ‬تحتوي‭ ‬على‭ ‬محرك‭ ‬كهربائي‭ ‬يعمل‭ ‬بالبطارية. ‬ومن‭ ‬المتوقع‭ ‬أن‭ ‬يتكلف‭ ‬المشروع‭ ‬65‭ ‬مليون‭ ‬جنيه‭ ‬إسترليني‭ ‬على‭ ‬مدى‭ ‬السنوات‭ ‬الخمس‭ ‬المقبلة،‭ ‬ويشكل‭ ‬جزءاً‭ ‬من‭ ‬مبادرة‭ ‬الحكومة‭ ‬البريطانية‭ ‬لدعم‭ ‬التكنولوجيات‭ ‬الخضراء‭. ‬
وقد‭ ‬تم‭ ‬اختيار‭ ‬ميلتون‭ ‬كينيث‭ ‬كموقع‭ ‬اختبار‭ ‬نظراً‭ ‬لقربها‭ ‬من‭ ‬لندن،‭ ‬وتم‭ ‬تجهيز‭ ‬الطرق‭ ‬بالمستلزمات‭ ‬لتبني‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬الجديدة. ‬وتأتي‭ ‬هذه‭ ‬الخطوة‭ ‬بعد‭ ‬نجاح‭ ‬تشغيل‭ ‬البودز‭ ‬في‭ ‬مطار‭ ‬هيثرو‭ ‬في‭ ‬عام ‭ ‬2011م،‭ ‬حيث‭ ‬تم‭ ‬تخصيص‭ ‬21‭ ‬منها‭ ‬للعمل‭ ‬في‭ ‬مسارات‭ ‬لمسافة‭ ‬4‭ ‬كيلومترات. ‬ويؤكد‭ ‬المسؤولون‭ ‬أن‭ ‬للبودز‭ ‬أجهزة‭ ‬استشعار‭ ‬تهدف‭ ‬إلى‭ ‬ضمان‭ ‬سلامة‭ ‬الركاب‭ ‬والمشاة‭ ‬على‭ ‬حد‭ ‬سواء‭.‬
ويعتقد‭ ‬على‭ ‬نطاق‭ ‬واسع‭ ‬أنه‭ ‬في‭ ‬حال‭ ‬ثبت‭ ‬نجاح‭ ‬البودز‭ ‬من‭ ‬الناحية‭ ‬الأمنية‭ ‬في‭ ‬ميلتون‭ ‬كينيث،‭ ‬فقد‭ ‬يأتي‭ ‬اليوم‭ ‬الذي‭ ‬لن‭ ‬تقتصر‭ ‬فيه‭ ‬على‭ ‬الممرات‭ ‬الخاصة،‭ ‬بل‭ ‬قد‭ ‬تفتح‭ ‬في‭ ‬نهاية‭ ‬المطاف‭ ‬أمام‭ ‬الجمهور‭ ‬العام. ‬وهذا‭ ‬ما‭ ‬قد‭ ‬يؤدي‭ ‬إلى‭ ‬ظهور‭ ‬سيارات‭ ‬للركاب‭ ‬بدون‭ ‬سائق‭.

http‭://‬phys.org/news

أضف تعليق

التعليقات