الرخيص ليس كافيا

لقد انخفضت تكلفة الألواح الشمسية بشكل كبير خلال السنوات العشر الماضية، لكن ألمع العلماء في العالم يواصلون البحث عن حلول لجعل الألواح الشمسية طاقة نظيفة حقًا.

بدأت اليوم 4 ديسمبر في هانوي سلسلة المناقشات العلمية لأسبوع VinFuture 2024. في الجلسة "مواد لمستقبل مستدام"، أعرب كبار علماء الطاقة في العالم عن مخاوفهم بشأن تطوير مواد جديدة للخلايا الشمسية والتطبيقات المستدامة.

يواصل كبار العلماء في العالم البحث عن حلول لجعل الألواح الشمسية طاقة نظيفة حقًا.

أسعار الألواح الشمسية تنخفض 10 مرات

وبحسب البروفيسور مارتن جرين، من جامعة نيو ساوث ويلز (أستراليا)، فقد شهد سعر الألواح الشمسية انخفاضاً مذهلاً خلال العقد الماضي. انخفض سعر بيع الألواح الشمسية من 1 دولار أمريكي/1 وات (في عام 2009) إلى 0.1 دولار أمريكي/1 وات الآن. سعر اللوحة الآن هو 70 دولارًا أمريكيًا فقط. يمكن أن تحل القدرة الإنتاجية لمحطة طاقة شمسية حرارية واحدة محل 10 محطات طاقة حرارية تعمل بالفحم. ومع نمو الطلب العالمي على الطاقة إلى 1 تيرابايت جيجاواط (1 مليار جيجاواط) في العام المقبل، فإننا سنعمل على زيادة القدرة المركبة، وستكون التكلفة أقل.

إن الإنجازات المذكورة أعلاه تعود إلى البحث الدؤوب من جانب العلماء لتطبيق أحدث التقنيات، مما يساعد على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بأكبر قدر من الفعالية. من كفاءة تبلغ 15%، اقتربت الخلايا الشمسية السيليكونية الآن من الحد النظري للكفاءة، حيث وصلت إلى 29.4%.

البروفيسور مارتن جرين، جامعة نيو ساوث ويلز (أستراليا)

قدمت البروفيسورة مارينا فرايتاج من جامعة نيوكاسل (المملكة المتحدة) تقنية الخلايا الشمسية المتوازية (التي تساعد الخلايا الشمسية على التقاط أكبر قدر من ضوء الشمس)، مؤكدة على دور الجمع بين مواد أخرى مع السيليكون، حيث ظهر البيروفسكايت بشكل واعد للغاية لأن هذه البلورة متوفرة بكثرة في الطبيعة حاليًا. ومن خلال استخدام السيليكون والبيروفسكايت معًا، حيث تم تصميم كل منهما خصيصًا لالتقاط ألوان مختلفة من ضوء الشمس، تحقق الخلية الشمسية كفاءة مذهلة تبلغ 33.9%.

النفايات البلاستيكية تزن ما يعادل "مليار فيل أفريقي"

وبحسب البروفيسور سيث ماردر، مدير معهد الطاقة المتجددة والمستدامة (الولايات المتحدة)، فإن المشكلة تكمن في أن البشر يدفعون حالياً ثمناً باهظاً للغاية مقابل "المادة المعجزة"، السيليكون. في الوقت الحالي يتم إعادة تدوير 9% فقط من النفايات البلاستيكية. يوجد في العالم 6.3 مليار طن من النفايات البلاستيكية، وهو ما يشكل تهديدًا خطيرًا جدًا لصحة الإنسان. "6.3 مليار طن، وهذا يعادل كتلة مليار فيل أفريقي، وهو أثقل من الكتلة الإجمالية لجميع سكان العالم"، أكد البروفيسور سيث ماردر.

البروفيسور سيث ماردر، مدير معهد الطاقة المتجددة والمستدامة (الولايات المتحدة الأمريكية)

وقالت البروفيسورة مارينا فرايتاج إن إنتاج الخلايا الشمسية السيليكونية يتطلب درجات حرارة عالية للغاية - أكثر من 1000 درجة مئوية، مما يعني الحاجة إلى قدر كبير من الطاقة. أصبحت المواد الفضية المستخدمة في التوصيلات الكهربائية نادرة بشكل متزايد (تستخدم صناعة الطاقة الشمسية بالفعل ما يصل إلى 15٪ من إنتاج الفضة العالمي).

تسمح التكنولوجيا الموازية (باستخدام مواد البيروفسكايت) باستخدام 85% أقل من السيليكون مقارنة بالخلايا الشمسية التقليدية، مع توليد المزيد من الكهرباء. يمكن معالجة طبقات البيروفسكايت عند درجات حرارة أقل من 200 درجة مئوية، مما يعني انخفاض استهلاك الطاقة الإنتاجية بشكل كبير.

البروفيسورة مارينا فرايتاج، جامعة نيوكاسل (المملكة المتحدة)

المشكلة مع البيروفسكايت هي أنه يحتوي على الرصاص، على الرغم من أن المحتوى هو 0.3 جرام / ^{م 2} فقط، ولكن التعامل مع هذه المشكلة بعد أن تصل الخلية الشمسية إلى نهاية دورة حياتها معقد للغاية. إذن، ما هي المواد التي يجب اختيارها، وما هي التكنولوجيا، وما هو التصميم... بحيث يمكن بعد نهاية دورة حياتها تفكيك جميع الألواح الشمسية بالكامل، واستعادة مكوناتها وإعادة استخدامها مع الحد الأدنى من النفايات.

نمرّ بمرحلة محورية في تكنولوجيا الطاقة الشمسية. تتطلب أزمة المناخ منا رفع إنتاج الطاقة الشمسية إلى مستويات غير مسبوقة، مع هدف سنوي يبلغ 3 تيراواط من الطاقة الشمسية بحلول عام 2030. ومع ذلك، يجب أن تتم هذه العملية بشكل مستدام منذ البداية. فالمواد التي نختارها اليوم ستؤثر على كوكبنا في العقود القادمة، كما قالت البروفيسورة مارينا فرايتاج.

المصدر: https://thanhnien.vn/pin-mat-troi-re-thoi-thi-chua-du-185241204191516673.htm