دراسة اللغة الإنجليزية في جامعة بانجور

الأشنات المعدَّلة جينيًّا قد تصبح محور الخلايا الشمسيَّة الحيويَّة مستقبلًا

مرصد المستقبل 0 تعليق ارسل طباعة تبليغ حذف

باختصار
تُستخدم الخلايا الشمسية الحيوية لتوليد التيار الكهربائي من عملية التركيب الضوئي في الكائنات الحيَّة الدقيقة. وأظهر أحد التصاميم الجديدة التي تعتمد على الأشنات المعدَّلة جينيًّا أنه يقدم طاقة أكبر، فضلًا عن أنه مناسب للتخزين.

وقود الأشنات

طوَّر باحثون في جامعة كامبردج خليَّةَ طاقة جديدة تعتمد على الأشنات، وأظهرت الخليَّة كفاءةً أكبر بخمس مرَّات من النماذج والتصاميم الحالية التي تعتمد على النباتات والطحالب المجهرية الدقيقة. والتصميم الجديد أكفأ وأجدى اقتصاديًّا وعمليًّا وأسهل استخدامًا من التصاميم السابقة.

تمثّل خلايا الطاقة الأشنية نوعًا من الأجهزة الكهروضوئية الحيوية أو تعرف باسم الخلايا الشمسية الحيوية، ونُشرت عنها دراسة في مجلة نيتشر إنيرجي. وتجمع الأجهزة الكهروضوئية الحيوية الطاقة الشمسية وتحوّلها إلى تيار كهربائي اعتمادًا على عملية التركيب الضوئي في الكائنات الدقيقة، ومنها  الأشنات. وتمثل هذه الأجهزة مصدر طاقة مجد اقتصاديًا فضلًا عن أنها صديقة للبيئة.

أشنات الطحالب الزرقاء. حقوق الصورة: ويكيبيديا

استخدم فريق كامبردج نسخةً معدَّلةً جينيًّا من الأشنات، تعمل بكفاءة أكبر وتقلّل من هدر الطاقة الكهربائية الذي يحدث خلال عملية التركيب الضوئي. ففي نماذج سابقة من الأجهزة الكهروضوئية الحيوية، كانت عملية الشحن (جمع الطاقة الشمسية وتوليد الكهرباء بالتركيب الضوئي) والتفريغ الكهربائي (تمرير الطاقة الكهربائية إلى مكونات الدارة) تحدث في الحجرة ذاتها. في الطريقة الحديثة، طوَّر الباحثون نظامًا ثنائي الحجرات يفصل بين العمليتين.

دراسة اللغة الإنجليزية في جامعة بانجور

تيَّار كهربائي صديق للبيئة

قالت كادي ليس-سار من قسم الكيمياء في جامعة كامبردج في مؤتمر صحفي «تطلب شحن الطاقة الكهرباء وتفريغها سابقًا شروطًا محيّرة. فوحدة الشحن ينبغي أن تبقى تحت الشمس لتتم عملية الشحن بكفاءة، وفي المقابل ينبغي ألا تكون وحدة التفريغ معرَّضةً للضوء وإنَّما يلزم أن تحوّل الإلكترونات إلى تيَّار كهربائي بأقل كمّية من الهدر.» ولهذا يحسّن التصميم الجديد أداء جهاز الطاقة وسعة التخزين فيه. فالخلايا الشمسية التي لا تتمتَّع بسعة تخزينية كافية لن تصبح منافسة في السوق وواسعة الانتشار.

لا تولد الخلايا الشمسية الحيوية الجديدة حاليًا طاقة كافية يستفاد منها، لكنها تتمتع بكثافة طاقة تبلغ 0.5 واط في المتر المربع فتتفوق بذلك على الخلايا الشمسية الأشنية الأخرى بخمسة أضعاف.

لا يتوقع أن تطرح الخلايا الشمسية الأشنية للعمل في المستقبل القريب. لكنَّ الباحثين أكّدوا أنَّها ملائمة للتطبيقات الصغيرة في المناطق النامية ذات الطقس المشمس، مثل إفريقيا، فضلًا عن أنها ستستخدم في حلول تخزين طاقة تسهم في تسريع عملية التخلص من الاعتماد على الوقود الأحفوري.

المصدر الاصلي: مرصد المستقبل

أخبار ذات صلة

0 تعليق