"الطاقة الذكية" لمواجهة نقص البترول و الغاز الطبيعى فى مصر

في محاولة لإيجاد حل لأزمة الطاقة التي تلوح في الأفق في مصر، واحتمالية نضوب البترول والغاز الطبيعي، يعمل الباحثون في معامل تكنولوجيا النانو بالجامعة الأمريكية بالقاهرة على إيجاد وسائل لتوليد "الطاقة الذكية" بهدف إنتاج الوقود المتجدد والكهرباء من ضوء الشمس. ويقول الدكتور ناجح علام، مدرس تكنولوجيا النانو والطاقة المتجددة بقسم الفيزياء بالجامعة إن المجتمع الدولي يدرك الأزمة الناجمة عن استخدام الوقود الأحفوري ويركز بشكل متزايد على تطوير تقنيات الانبعاثات الخالية من الكربون باستخدام مصادر الطاقة المتجددة.
و يعتمد بحث علام فى تسخير الطاقة الشمسية علي مرحلتين: المرحلة الأولى تقوم علي استخدام المواد متناهية الصغر لاستغلال ضوء الشمس في إنتاج الوقود النظيف، مثل الهيدروجين، للحد من التلوث والغازات المسببة للاحتباس الحراري، وبالتالي، ارتفاع درجة حرارة الأرض. أما المرحلة الثانية فتشمل استخدام المواد متناهية الصغر لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية.
و من الجدير بالذكر أن الهيدروجين يعتبر واحداً من أخف وأنظف الغازات، فعند استخدامه كوقود، لا ينتج الهيدروجين أي انبعاثات. فمنتجاته فقط هي الماء والحرارة والطاقة. ومع ذلك، فعملية استخراج الهيدروجين من الماء تستهلك الكثير من الطاقة والمال. ويتم حالياً تصنيع غاز الهيدروجين باستخدام الوقود الأحفوري الذي ينتج عنه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضارة.
ويفسر علام أنه وفريقه يعملون علي تطوير التكنولوجيات التي تمكّن من استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة بكفاءة عالية وبتكلفة زهيدة، وليس كقناة لاستخدام الطاقة حيث تستخدم أشعة الشمس لتقسيم جزيئات الماء إلى ذرات الأوكسجين والهيدروجين التي يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة النظيفة، ومن الناحية النظرية، يمكن استخدام أشعة الشمس لإثارة المواد شبه الموصلة، والتي بدورها تعمل كمحفز لتفاعل تقسيم جزيئات المياه في خلية كهروكيميائية.
و لكي يضع نظريته حيز التنفيذ، يقوم علام بتصميم نظم كهروكيميائية ضوئية لإجراء عملية تقسيم جزيئات المياه باستخدام الطاقة الشمسية. ويقول علام عن تجربته: إن هذه واحدة من أكثر التكنولوجيات الواعدة التي يجري تطويرها من قبل العلماء في القرن الحادي والعشرين إذ يتم التركيز علي إنتاج الهيدروجين كوقود نظيف وفاعل، حيث يمكن استخدامه لتشغيل كل شيء بدءاً من الأجهزة الكهربائية والمنزلية انتهاءً بالسيارات والطائرات. كما يتم استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء وتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود مفيد.
يذكر أن علام حصل أخيرا على جائزة جمعية مصر الخير عن أبحاثه لتحويل الطاقة الشمسية. و مصر الخير هي منظمة غير حكومية تمكن المصريين من تطوير نماذج التنمية الذاتية المستدامة.
و قد فاز علام بالمركز الأول في فئة علوم الفيزياء دون طلاب عن مقالته عن التحكم في أكاسيد المعادن بإستخدام تكنولوجيا النانو لتطوير مواد ونظم جديدة ذات خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة، والتي يمكن أن تكون لها تطبيقات واعدة. وقد نُشرت المقالة في دورية نانو لأبحاث تكنولوجيا النانو التي تصدرها الجمعية الكيميائية الأمريكية.