باحثون يبتكرون طريقة لـ «تخزين» الطاقة الشمسية كيميائيا
أكدت دراسة نشرت هذا الأسبوع في فرنسا إمكانية تخزين الطاقة الشمسية قبل استخدامها، عن طريق استخدام الكيمياء، بعدما كانت تمثل تحديا كبيرًا.
ويقول الباحث في مركز الأبحاث الفرنسي CNRS والمشارك في الإشراف على الدراسة. ريمي ميتيفييه أن «يتم في معظم الأحيان، استخدام الطاقة الشمسية مباشرة على شكل كهرباء أو بشكل حراري مع الألواح الكهروضوئية، لتخزين الطاقة، ينبغي مثلا استخدام بطاريات»، وفق وكالة فرانس برس.
ويعتمد النظام الذي يُختصر بـ MOST (MOlecular Solar Thermal)، على كيمياء الجزيئات الفوتوكرومية.
وتتمتع الجزيئات الفوتوكرومية بقدرة على تغيير اللون، لكنّ ذلك ليس الميزة الوحيدة لها. يعمل الباحثون منذ أكثر من عشر سنوات على قدرة الجزيئات الفوتوكرومية على تخزين الطاقة من ضوء الشمس وتخزينها قبل إطلاقها.
ويوضح كيتارو ناكاتاني، الأستاذ في الكيمياء لدى جامعة باري ساكلي والمشارك في الإشراف على الدراسة، أنّ «الجزيئات الفوتوكرومية تُستخدم منذ فترة طويلة في النظارات الشمسية مثلا مع عدسات تصبح داكنة أو فاتحة اعتمادا على الضوء المحيط».
مبدأ بسيط
ويشير ميتيفييه إلى أن «أحد التطبيقات الواضحة سيكون سائلا يدور على السطح مثلا، يتم شحنه تلقائيا بالطاقة ثم يدور في سخاناتنا للتدفئة ليلا».
المبدأ بسيط ويعتمد على تشعيع جزيء عضوي بالأشعة فوق البنفسجية. ويخضع الجزيء العضوي لتحول كيميائي يغيّر مستوى طاقته.
واستخدم الفريق جزيئين من عائلة دياريليثين صممهما علماء كيمياء في جامعة باري ساكلي. ويقول ميتيفييه إنهما «ليسا أكثر تلويثا 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، تبعا للصيغة».
ويقول ميتيفييه «لتبسيط الأمر، فهو يشبه تقريبا زرّا من شأنه إطلاق هذه الحرارة عند الطلب».
وإذا كان المبدأ المطبّق معروفا أصلا، يتمثل الجديد الذي وفرته الدراسة بـ«شرحه وتحديده بشكل كامل»، وفق ميتيفييه.
ويضيف أن «الفهم التفصيلي لآلية العمل وكل العمليات المصاحبة لها يسمح الآن بالذهاب إلى أبعد من ذلك، إلى ابتكار واقتراح أنظمة أخرى تتسم بفاعلية أكبر»، سواء في القدرة على تخزين الطاقة أو في عدد المرات التي يمكن فيها شحن الجزيء وتفريغه، مثل البطارية.
ونُفّذ هذا العمل مع متخصصين في الطاقة الشمسية من مختبر PROMES التابع لمركز الأبحاث الفرنسي في بربينيان في جنوب فرنسا، ولن يظهر أفقه الصناعي إلا بعد عشر سنوات جيدة.
أقرأ المزيد
