فريق بحثي بالجامعة الأمريكية يصمم ألواح شمسية لإنارة الشوارع الضيقة

يعمل الدكتور خالد نصار، أستاذ مساعد قسم الهندسة الإنشائية والمعمارية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، مع فريق من طلاب الدراسات العليا بالجامعة وأساتذة من جامعة عين شمس على تصميم ألواح من البلاستيك؛ لتحسين الإضاءة في المناطق المظلمة وذلك بنحو 200% في فصل الخريف و 400% في فصل الشتاء.
ومع زيادة الكثافة السكانية في الكثير من مدن العالم، يتم تشييد المباني بالقرب من بعضها البعض وإضافة المزيد من الطوابق لتلبية الحاجة المتزايدة على السكن في المناطق الحضرية، وتقوم هذه الشبكة من المباني المتراصة والمرتفعة بحجب ضوء الشمس وتمنعه من الوصول إلى الشوارع الضيقة والأزقة، فضلاً عن عدم وصوله إلى الغرف والشقق السكنية المتواجدة بالطوابق السفلية.
قال نصار، "إنها فكرة بسيطة للغاية، قمنا بتصميم وتصنيع قطعة من البلاستيك المضلع يتم تركيبها على حافات أسطح المنازل وجوانب المباني لتوجيه ضوء الشمس نحو الأزقة والطوابق السفلية، وذلك لإضفاء المزيد من الإضاءة أثناء النهار".
وأضاف، أنه تتم إمالة اللوحة البلاستيك المضلعة بزاوية ويتدلى نحو متر واحد منها على حافة المبنى لكي تعكس ضوء الشمس على الشارع أسفل المبنى، تم تصميم هذه الألواح لتواصل إنارة الشارع حتى مع حدوث تغيرات في وضع الشمس في السماء طوال اليوم، وهوما يواءم بيئة الشرق الأوسط بصفة خاصة.
وأوضح، أنها غير مهدرة للتكلفة، تعد هذه الألواح مصدرا للطاقة المستدامة مؤكدا أنها بديلا من استخدام الكهرباء في إضاءة أعمدة الإنارة المتواجدة بالشوارع أو الساحات الخلفية، تستخدم هذه الألواح الطاقة الشمسية في إنارة المناطق المظلمة.
وقام الفريق، الذي حصل على تمويل لاختبار الألواح من قبل صندوق العلوم والتنمية التكنولوجية، بتصنيع نموذجين، الأول نموذج مصغر، والآخر نموذج بالحجم الحقيقي للألواح، البحث تحت عنوان "إنارة المناطق الحضرية المظلمة باستخدام ألواح تعيد توجيه الضوء"، والذي نُشر في الدورية العلمية "Optics Express".
ويمكن صناعة هذه الألواح، المكونة من البولي ميثيل ميثاكريلات، وهو مسحوق مادة زجاجية مبلمرة، والتي تُعرف بزجاج الأمان، بطريقة غير مكلفة مع الاحتفاظ بقوة احتمال ومتانة عالية لمواجهة الظروف المناخية المختلفة. تكمن الفائدة الأساسية لهذه الألواح في قدرتها على عكس الآثار السلبية لعدم التعرض لأشعة الشمس، حيث يكون لذلك آثار سلبية مباشرة على الصحة الجسدية والنفسية، مثل ضعف البنية الجسدية والتقلبات المزاجية، حيث يتسبب عدم التعرض الكافي لأشعة الشمس في نقص فيتامين د، والذي قد يتسبب في الشعور بالألم والضعف الجسدي، فضلاً عن ارتباط نقصه بالإصابة ببعض الأمراض، مثل السرطان، والسكر، والتصلب العصبي المتعدد.
ومن الأهداف الرئيسية للفريق في المستقبل، أن يتمكنوا من بيع الألواح البلاستيك بأسعار زهيدة لعملاء القطاع الخاص.