السيراميك الكهروضوئي: خطوة للتوفير الكهرباء مجاناً
تسيطر الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون على مشهد الطاقة الشمسية، حيث يُعتبر المادة الثانية وفرة على كوكبنا بعد الأكسجين. ومع ذلك، تبدو كفاءتها متواضعة مقارنة بالسيراميك الكهروضوئي الذي طوره باحثون سويسريون مؤخرًا.
رغم أن الخلايا الشمسية التقليدية كانت بديلًا رائعًا للطاقة النظيفة لعقود، إلا أن تكلفة إنشائها مرتفعة بشكل كبير. تتراوح تكاليف التركيب – وفقًا لـ Architectural Digest – بين 17,430 و23,870 دولارًا، مع اختلاف العوامل حسب احتياجات المنزل، والموقع، ونوع الألواح.
وقد نجح المهندسون في جامعة ETH زيوريخ بتطوير سيراميك كهروضوئي يمكنه تحويل الطاقة الشمسية بكفاءة تفوق الألواح التقليدية بـ 1000 مرة. باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، أبدعوا مادة قادرة على توليد أشكال متعددة من الطاقة النظيفة.
التميز التقني:
- يتكون السيراميك من هيكل بيروفسكايت يحتوي على شبكة معدنية عضوية ثنائية الأبعاد
- يمتص الضوء الطبيعي ويولد شحنة كهربائية
- يستطيع تقسيم جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين
- يتكون من مكونين رئيسيين: أكسيد الألومنيوم وجسيمات نانوية بيروفسكايت
الإبداع لا يتوقف عند توليد الطاقة: طور العلماء أيضًا تقنية متطورة لإنتاج الوقود السائل باستخدام أشعة الشمس والهواء. من خلال استخدام مرآة مقعرة وتركيز أشعة الشمس، يمكنهم إنتاج الغاز التركيبي (syngas) الذي يمكن استخدامه في صناعة الوقود السائل مثل الكيروسين.
التقنية الجديدة تتميز بـ:
- القدرة على تسخين المفاعلات الشمسية حتى 1500 درجة مئوية
- مضاعفة إنتاج الوقود مقارنة بالألواح الشمسية التقليدية
- إمكانية إنشاء مباني إيجابية الطاقة مستقبلًا
هذا التقدم المذهل يبشر بمستقبل واعد للطاقة النظيفة والاستدامة البيئية.