الباحث المصري ياسر حسن: حققنا طفرة علمية في توليد الكهرباء من الخلايا الشمسية

حوار - أسماء فتحي
كعادة المصريين الذين يقدمون للعالم نماذج إيجابية ومشرفة فى مختلف المجالات. جاءت الاكتشافات العلمية للباحث الدكتور ياسر حسن لتضع قدما مصرية مضيئة لأعضاء فريق بحثى قارب باحثاً على مستوى العالم فى علوم الكيمياء والطاقة الشمسية.
وعبر رحلته العلمية ومن خلال دراسات أجراها بجامعة أكسفورد البريطانية قدم د. ياسر حسن تجربة رائدة نقترب من تفاصيلها فى حوارنا التالى:
فى البداية يتحدث ياسر حسن عن تجربته العلمية قائلاً: أعمل باحثاً مصرياً ضمن فريق بحثي يضم 19 باحثاً في علوم الكيمياء والطاقة الشمسية، وذلك بعدما تخرجت في جامعة الزقازيق، وعملت معيداً بها ثم سافرت في منحة دراسية إلي بريطانيا، وتناولت أسباب تلف الخلايا الشمسية في الأجيال السابقة منها، تمكن من حل لغز تلف خلايا الجيل الرابع، والذي حير كثيرًا من العلماء علي مدار 10 سنوات، متوصلا إلي مادة يفرزها كبد الإنسان تُمكن أحد مكونات هذه الأنواع من الخلايا من امتصاص الضوء بكفاءة أكبر سعر أرخص، وعلى ذلك تصدرت دورية «نيتشر ميديسين» (Nature Medicine)، من خلال الدراسات والابحاث العلمية بالتعاون مع الفريق البحثي.
* كيف بدأت مشوارك الدراسي.. ورحلتك العلمية؟
- درستُ علوم الكيمياء في جامعة الزقازيق، وتخرجت عام 2020، وتخصصتُ في مجال الكيمياء الضوئية وكان ذلك مجال دراستي حتي حصلتُ علي درجة الماجستير عام 2007، عندما تم التعاون بين جامعتي الزقازيق وعين شمس في تحلية المياة بالطاقة الشمسية، ويعتبر ذلك بداية رحلتي البحثية وزاد اهتمامي بالبحث في مجال الطاقة الشمسية والاعتماد عليها كمصدر للطاقة عن طريق الخلايا الشمسية، وحصلت علي منحة كاملة ممولة من جامعة «تورنتو» وسافرت في عام 2010 وبدأت محطة جديدة في رحلتي البحثية للدراسة والحصول علي الدكتوراه.
وازداد اهتمامي بدراسة الهندسة الكيميائية والكيمياء التطبيقية حتي تم منحي درجة الدكتوراه عام 2016 وتخصصت في «النانوتكنولوجي»، وانتقلت بعدها للعمل كباحث ما بعد الدكتوراة بجامعة «أكسفورد» في بريطانيا وتخصصت في مجال الخلايا الشمسية والضوئية.
* هل تتعدد أنواع الخلايا الشمسية؟ أم أنها نوع واحد؟ وما الفارق بينها؟
- هناك عدة أنواع للخلايا الشمسية، أو بمعني أدق عدة أجيال، تدرجت ما بين الجيل الأول للجيل الرابع، وتختلف كل منها من حيث الكفاءة، وكمية الطاقة الناتجة، والجودة، فخلايا الجيل الأول كما فسر الباحث المصري طريقة عملها تعتبر عالية الكفاءة ولها قدرة علي العمل المستمر قد تصل لمدة عشرين عاما، إلا أنها ذات تكلفة كبيرة في صناعتها، أما الجيلين الثاني والثالث من الخلايا الشمسية فهي رخيصة الثمن في التحضير إلا أن كفاءتها في إنتاج الطاقة ليست عالية علي عكس الجيل الأول من هذه الخلايا، فيما تعتبر خلايا الجيل الرابع، خلايا ذات كفاءة عالية ورخيصة التكلفة في ذات الوقت في ثمن تكلفتها.
* لماذا يتجه الكثيرون مؤخرا لاستخدام الخلايا الشمسيّة كمصدر للطاقة؟ وهل هناك مشكلات تواجه مستخدميها؟ وكيف يتم التغلب عليها؟
- يتجه الكثيرون مؤخرا لاستخدام خلايا الطاقة الشمسيّة، فهي من أفضل التقنيات الحديثة، المستخدمة في تسخير الطاقة الشمسيّة، وتحويلها بشكلٍ مباشرٍ إلى طاقةٍ كهربائيّةٍ، من دون مخلفات أو أضرار، حيث تعتبر مصدراً نظيفًا للطاقة، لا تسبب أيّ تلوث بيئي، أيضا هي مصدر من مصادر الطاقة المتجددة ويعتمد عليها العديد من الدول الكبري في العالم، وسابقا واجه البعض مشكلات في بداية استخدام الأجيال الأولي من الخلايا الشمسية، لكن تم تداركها فيما بعد، كوجود الغبار الذي يقلل من كفاءة أجهزة الطاقة الشمسيّة، لذلك ينصح بتنظيفها بشكل دوري، ومستمر على فترات، لا تتجاوز الثلاثة أيام لكل فترة، حسب طبيعة البلد، وانتشار الغبار، كذلك عدم القدرة على خزن الطاقة الشمسيّة، والاستفادة منها في الليل، أو في الأيام الغائمة، حيث تعتمد كمية المخزون، على كمية الطاقة الشمسيّة وطبيعتها، ونوع الاستخدام للطاقة، فضلا عن حدوث تآكل وصدأ، في المجمعات الشمسيّة، بسبب الأملاح الموجودة في الماء،لكن بواسطة بعض الدراسات الحديثة تم التغلب علي هذه المعوقات البسيطة، ويحرص العلماء على تطوير هذه الخلايا علي نطاق أوسع، بهدف الاستفادة منها في العديد من القطاعات، مثل قطاع الصحة، والتعليم، والسكن، والزراعة، والصناعة، والنفط وغيرها.
* أحدثت إنجازا علميا بالتعاون مع فريقك البحثي.. فما هو؟ وكم عدد الباحثين المشاركين معك؟
- عملت ضمن فريق بحثي يضم 19 باحثا، وكان شغلنا الشاغل هو كيفية التغلب علي سلبيات مادة البروفيسكايت، التي كانت تعاني من التكسير وعدم الثبات أمام عوامل الضوء، والحرارة، والعوامل الجوية ما منع تصنيعها للمستهلك لأنها تتلف سريعا، وتتحول لشيء لا فائدة منه بمرور الوقت، فعندما اعتمد العالم على مصادر الطاقة المتجددة التي تعتبر الطاقة الشمسية أهمها، تم التوصل لعدة أجيال من الخلايا الشمسية أولها الخلايا المصنوعة من السيليكون، وداخل جيل السليكون كان عدة أجيال أخرى، وفي ذلك التوقيت اعتبرت الخلايا المصنعة من السيليكون بوجه عام هي أفضل أنواع الخلايا الشمسية، بل وأكثرها كفاءة بقدرة 25%.