فى ندوة برعاية «الأهرام» ومدينة زويل

مستقبل مصر فى الطاقة المتجددة

فى بادرة جديدة لفتح قنوات الاتصال بين الأهرام والمؤسسات العلمية والبحثية فى مصر عقدت نوادى علوم الأهرام أولى ندواتها بالاشتراك مع مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا والتى تناولت مستقبل الطاقة الشمسية فى مصر من واقع الأبحاث المعملية التى تجرى حاليا.
المثير فى الأمر هو ذلك الاهتمام للروابط الإلكترونية من أصدقاء مدينة زويل على الفيسبوك والذين قاموا بدور كبير للتعريف بموعد ومكان الندوة وهو ما أسفر عن مشاركة تخطت أكثر من 50 شابا وفتاة من كليات الهندسة بجامعات القاهرة وعين شمس والمنصورة وبنها إضافة إلى شباب الباحثين بمعهد القياس والمعايرة والمراكز البحثية والشركات الناشئة فى مصر وعدد غير قليل من المهتمين بتقنيات الخلايا الشمسية ومستقبل الطاقة المتجددة فى مصر.
هذا الحضور اللافت للشباب والذى تخطى إمكانات وسعة قاعة توفيق الحكيم بالأهرام يبشر بأن هناك عقول شابة تعى تحديات المستقبل وتدرك أهمية البحث العلمى والابتكار لدعم الاقتصاد الوطنى وإيجاد حلول غير نمطية لمشكلاتنا الحالية والمستقبلية.
وخلال كلمته أكد الدكتور صلاح عُبيه مدير مركز الفوتونات والمواد الذكية بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا أن الحديث عن الطاقة الشمسية لا يجب أن يكون مرتبطا بعجز الطاقة الحالى أو نقص الوقود الإحفورى من بترول وفحم ففى جميع الأحوال فإن البترول سينضب خلال السنوات القادمة ومن المفترض أن توجه الأبحاث للاستفادة من الطاقة الشمسية خاصة فى مصر والمنطقة العربية، والتى تتميز بدرجة سطوع شمسى معظم العام بما يكفى بسد احتياجات العالم الحالية والمستقبلية من الطاقة.
ولعل خير مثال على نجاح هذه الفرضية التجارب الناجحة التى تتم فى إسبانيا وألمانيا وهى دول لا تتمتع بالسطوع الشمسى مثلنا إلا أنها نجحت عبر سياساتها فى دعم الابتكارات وتعزيز سياسات الطاقات المتجددة فى توفير مابين 30 و40% من احتياجاتها من الطاقة من المصادر المتجددة مثل الشمس والرياح.
وأضاف أن هناك طريقتين لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية أولها توليد الطاقة الكهربائية من حرارة الشمس من خلال تمرير الحرارة على الماء لتنتج بخار ماء الذي يقوم بتحريك التوربينات لتوليد الكهرباء، وهذه هى الطريقة التقليدية لتوليد الكهرباء.
أما المسار الثانى فيعتمد على إنتاج على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء مباشرة عبر الخلايا الشمسية وهى التقنية التى شهدت تطورا بحثيا على مدار العقود الأخيرة على مستوى المراكز البحثية العالمية فى محاولة لرفع كفاءتها فى إنتاج الكهرباء ،وفى ذات الوقت إتاحة التصنيع بأسعار اقتصادية نسبيا.
وأضاف د. صلاح عبية أن الفريق البحثى بمدينة زويل بالتعاون العديد من التخصصات العلمية المختلفة فى مجال المواد والفيزياء يقوم حاليا بالبحث فى 4 مسارات مختلفة فى تطوير الخلايا الشمسية طبقا لتقنيات مستحدثة هى محل اهتمام وبحث المراكز البحثية العالمية. ونأمل أن نتمكن خلال السنوات القليلة المقبلة من ابتكار وتصنيع نماذج من الخلايا الشمسية تتميز بالكفاءة العالية فى إنتاج الكهرباء والتكلفة الاقتصادية.
وأوضح الدكتور صلاح أنه حاليا تم دمج بحوث النانوتكنولوجى فى صناعة خلايا شمسية وابتكار أسلاك نانومترية من السليكون تتميز بكفاءة عالية فى إنتاج الكهرباء تصل إلى 44% .
هذه التقنية من مميزاتها وفرة السليكون، ولا تحتاج الي درجة نقاء عالية ومنخفضة التكلفة إضافة إلى زيادة نسبة الامتصاص وقلة الانعكاس بها. وقد قمنا ببعض التصميمات الفريدة لرفع كفاءة الامتصاص كما أننا ننافس حاليا بعض المراكز البحثية فى اليابان والمملكة المتحدة على تطوير هذه التقنية.
أما المسارات الأخرى لتصنيع الخلايا الشمسية فمنها ما يعتمد على المواد العضوية وتصنع هذه الخلايا من أغشية رقيقة من مواد بلمرية ذات خواص شبه موصلة مميزة ولها قابلية كبيرة على أمتصاص ضوء الشمس ومن ثم تحويله إلى طاقة كهربية وهى قليلة التكلفة إلا أن كفاءتها لا تتعدى 6% لإنتاج الكهرباء ثم الخلايا الشمسية البلازمونية والتى تصل كفاءتها إلى 35% و الخلايا نقاط الكم الغروية ويعتمد تصميم مثل هذا النوع من الخلايا على أشباه موصلات من مواد نانومترية متناهية في الصغر أقل من 10 نانومتر وتصل كفاءتها إلى 13%.
وأضاف د. صلاح عبيه أن التحدى الحالى الذى يواجهه الفريق البحثى والذى يضم مهندسين وباحثين من من جامعات مختلفة مثل جامعة بنها والمنصورة وعين شمس يعملون جميعا بمدينة زويل هو استخدام مواد لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية لها صفة الاستدامة مثل السليكون وهو متوفر فى رمال مصر مع تقليل التكلفة ورفع الكفاءة.
وأكد أن المدينة تعد لتصنيع نماذج أولية للخلايا الشمسية الناتجة من الأبحاث العلمية بالمركز لنقلها من حيز الأبحاث الى التطبيق والتصنيع والتسويق عن طريق هرم التكنولوجيا وإنشاء الشركات المتخصصة في المجال مما يساعد على حل مشكلة الطاقة وربط البحث العلمي بقضايا المجتمع المصري.
وأوضح الدكتور صلاح بأن من أهم مميزات الخلايا الشمسية بأنها نظيفة ،كفاءتها فى أنتاج الكهرباء عالية ، كما أنها تعتمد على وفرة الضوء ، فهى طاقة مستدامة بالنهار ولا تسبب ضوضاء إلى جانب أن عمرها الافتراضي كبير وتكلفة صيانتها أقل والمركز من خلال أبحاثه يقدم لصانع القرار السياسي والمهتمين بالصناعة للالتفاف حول هذا المجال فهو مستقبل الطاقة خلال العشر سنوات القادمة.
وعن الخطط المستقبلية لمركز الفوتونات والمواد الذكية بمدينة زويل قال مدير المركز: نعمل على دراسة التقنيات المتطورة في مجال الطاقة الشمسية بجميع أنواعها لرفع كفاءتها وخفض تكلفة انتاجها، كما نعد لإنشاء معمل لأبحاث الطاقة الشمسية يشتمل كل وسائل البحث المتطورة والتعاون البحثي الفعال مع مراكز أخرى في مدينة زويل والجامعات المصرية والمؤسسات الرائدة في العالم.
كذلك نعمل على إعداد كوادر متخصصة علي مستوي فني وتقني في هذا المجال الحيوي بحيث تكون قادرة علي العمل والمنافسة الدولية.
وخلال الفترة القادمة سنقوم بتصنيع نماذج أولية للخلايا الشمسية الناتجة من الأبحاث العلمية بالمركز ونقلها من حيز الأبحاث الى التطبيق والتصنيع والتسويق.
شاهد الندوة على الرابط التالى
http://youtu.be/DtZeMKqj844