NEUTRINO ENERGY – يمكن معالجة أزمة المناخ بمساعدة الشركات التقنية وخلايا النيوترينو فولتيك

خلال السنوات الماضية، ارتفعت قيم سوق الأوراق المالية لشركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة وكذلك تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. تستخدم شركات تكنولوجيا المعلومات الكبرى جزءًا ضئيلًا من الطاقة التي تستخدمها فيما يتعلق بتأثيرها الاقتصادي والاجتماعي وحتى البيئي. على الرغم من أن لها تأثيرًا ماليًا وثقافيًا وعلميًا كبيرًا، إلا أن الشركات الكبيرة قد تلعب دورًا مهمًا في منع الكوارث المناخية.

لقد وافقت شركات تكنولوجيا المعلومات الهامة بالفعل على التزامات صفرية للانبعاثات. وفقًا لمكانة هذه الشركات بصفتها “واضعي الاتجاه”، فإن هذه الأهداف مهمة لبقية اقتصادنا. هناك من يجادل بأن جهودهم في الرقمنة والذكاء الاصطناعي قد تكون عوامل تغيير في بناء أنظمة طاقة أكثر ذكاءً ومرونة ضرورية لتحقيق صافي انبعاثات صفرية.

من أهم الاتجاهات المالية في العقد الماضي ظهور شركات تكنولوجيا المعلومات الضخمة. من المتوقع أن تبلغ قيمة جميع الشركات المتداولة علنًا في ألمانيا والبرازيل مجتمعة 5.5 تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2020، وفقًا لأكبر ثلاث شركات في مجال تكنولوجيا المعلومات. وهي حاليًا مركزة بمقدار الضعف كما كانت خلال فترتي روكفلر وكارنيجي في أكبر ثلاث شركات لتكنولوجيا المعلومات من حيث القيمة المالية.

 

بالمقارنة مع عملياتها، فإن الانبعاثات المباشرة للشركات التقنية متواضعة

إن استخدام الطاقة والانبعاثات من جانب الشركات التقنية كبير من حيث القيمة المطلقة، ولكن ليس بالنسبة لعملياتها. مراكز البيانات، على سبيل المثال، تستخدم بالكاد 1٪ من الطاقة العالمية، وهي أقل بكثير من المحركات الصناعية أو تكييف الهواء.

من الواضح أن الطاقة والبصمة الكربونية لمؤسسات تكنولوجيا المعلومات تختلف اختلافًا كبيرًا حسب أسلوب العمل. بعض من أفضل شركات تكنولوجيا المعلومات في العالم هي فعليًا رقمية بالكامل. ثم هناك سلاسل توريد الأجهزة الضخمة كثيفة الكربون وشبكات الشحن والتسليم في جميع أنحاء العالم. يتم توثيق أنشطة التصنيع واللوجستيات التي يتم الاستعانة بمصادر خارجية لها ضمن النطاق 3.

من انبعاثات الكهرباء المباشرة والمستندة إلى السوق، أطلقت شركات تكنولوجيا المعلومات الخمس الكبرى حوالي 13 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون في عام 2019، أو حوالي 0.04 في المائة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المرتبطة بالطاقة العالمية. تشمل انبعاثات النطاق 3 سفر الشركات، ونقل الموظفين، والتصنيع، والبناء. قد يكون لإزالة الكربون من جميع عمليات هذه الشركات، بما في ذلك سلاسل التوريد، تأثير ضئيل على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. من المفترض أن الإمكانات التمكينية الكبيرة للحلول الرقمية لأنظمة الطاقة وما بعدها ستفوق الفورية

على الرغم من ذلك، فقد ابتكرت العديد من الشركات مبادرات صارمة للحد من الانبعاثات. يبدو أن اعتبارات الموارد البشرية، جنبًا إلى جنب مع الاهتمامات الاجتماعية والسياسية الأوسع، هي التي تقود هذا الاتجاه: فالمهنيون الشباب ذوو المهارات التكنولوجية يطلبون بشكل متزايد أن تتحمل شركاتهم المسؤولية عن المشكلات الاجتماعية والبيئية الحرجة، مثل تغير المناخ. طالب عمال تكنولوجيا المعلومات علنًا شركاتهم باتخاذ إجراءات مناخية أكثر صرامة، مثل تجنب استخدام التعلم الآلي عندما يساعد في استغلال الوقود الأحفوري.

 

تستثمر شركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة في الكثير من الطاقة المتجددة

كانت شركات تكنولوجيا المعلومات الكبرى رائدة في اتفاقيات شراء الطاقة المتجددة للشركات (PPAs). في عام 2020، ستكون أكبر خمس شركات تقنية قد استحوذت على 7.2 جيجاوات من الطاقة المتجددة، وحوالي 30٪ من جميع اتفاقيات شراء الطاقة المتجددة للشركات، و3.5٪ من توسعات الطاقة المتجددة العالمية. غالبًا ما تلتزم شركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة في الولايات المتحدة الآن بالحصول على نفس القدر من الطاقة المتجددة مثل استخدامها السنوي.

تقدير تأثير المشتريات المتجددة أمر صعب. يوفر العقد طويل الأجل مع أي منهم أمانًا استثماريًا كبيرًا ويسهل تمويل المشروع بشروط جذابة. في حالات أخرى، ساعدت مشاركة الشركة المباشرة في حقوق الملكية في هذا التمويل. زاد هذا الاستثمار في الطاقة المتجددة. هناك أدلة على أن الاستثمارات المرتقبة لشركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة قد أثرت على تشريعات الطاقة المتجددة، على سبيل المثال من خلال تحسين اتصال الشبكة.

 

ضمان التحول الرقمي في صناعة الكهرباء

يؤدي نشر طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية لتوليد طاقة منخفضة الكربون إلى زيادة إمدادات الكهرباء منخفضة الكربون. نتيجة لذلك، يعتقد معظم الخبراء أن الطلب المتزايد على الكهرباء وتعزيز طاقة الرياح والطاقة الشمسية هما عنصران أساسيان في انتقال الطاقة النظيفة. لكن طاقة الرياح والطاقة الشمسية تعتمدان على الطقس. أكثر من قطاع “الطوب والملاط”، يعتمد الاقتصاد الرقمي على الكهرباء الموثوقة.

قد تكون شركات التكنولوجيا قادرة على المساعدة حتى في استخدام الطاقة. تستثمر شركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة الآن بسرعة في تخزين الهيدروجين والبطاريات، وكذلك طاقة الرياح والطاقة الشمسية، لضمان تزويد مراكز البيانات الخاصة بها بالطاقة النظيفة على مدار 24 ساعة في اليوم، 7 أيام في الأسبوع. لكن مشغلي النظام، وليس مستخدمي الأعمال، هم الذين يوازنون بين الأنظمة المتصلة بالشبكات. يمكن لشركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة المساعدة في إزالة الكربون من الشبكة عن طريق تغيير أعباء العمل لمطابقة الإنتاج المتجدد أو العمل كمورد استجابة للطلب.

 

الحل هو نيوترينو فولتيك

بالنسبة للمؤسسات غير القادرة على الحصول على ما يكفي من الطاقة الشمسية، توفر تكنولوجيا النيوترينو فولتيك حلاً آمنًا من الفشل لا يفشل أبدًا. تولِّد خلايا النيوترينو فولتيك الذي طورته مجموعة الطاقة النيوترينو الطاقة من خلال التقاط النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية، وهي جسيمات الأشباح التي تقصف الأرض بشكل يومي. باستخدام تقنية خلايا النيوترينو فولتيك، يمكن امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من المعدات الكهربائية الاصطناعية واستخدامها في الطاقة. حققت مجموعة نيوترينو للطاقة تقدمًا كبيرًا في حصاد الطاقة الحركية للنيوترينو وتحويل تلك الطاقة إلى كهرباء.

 

الوحدات الكهروضوئية ذات الحجم الكتلي

تحتوي المادة الفوقية التي طورتها مجموعة نيوترينو للطاقة الآن على طبقات رقيقة جدًا من الجرافين والسيليكون. عندما يتم لصق هذه المادة على ركيزة معدنية وضربها بالنيوترينو، فإنها تهتز. نظرًا لأن الرنين ينتج اهتزازات رأسية وأفقية في نفس الوقت، فمن الممكن توليد طاقة كهربائية منه.

لا تؤثر أنماط الطقس في الشتاء والصيف على أداء الخلايا الكهروضوئية. يمكن لخلايا النيوترينو فولتيك إنتاج الكهرباء في أي وقت من النهار أو الليل. قد يتم تحجيم خلايا النيوترينو فولتيك، مثل الخلايا الكهروضوئية، أفقيًا. حيث تختلف هاتان الأداتان اللتان تجمعان الطاقة في قدرتها على التوسع عموديًا.

يمكن للخلايا الشمسية أن تعمل فقط إذا لم يتم حجب أشعة الشمس، وبالتالي لا يمكن تكديسها. ومع ذلك، نظرًا لأن خلايا النيوترينو فولتيك لا تحتوي على عيب التصميم هذا، فقد تتراكم إلى أجل غير مسمى ولا تزال توفر نفس المقدار من الطاقة الكهربائية في قاع المكدس.

 

المعرفة العلمية والهندسية

منذ بضع سنوات، تمكن علماء كنديون ويابانيون مستقلون من إثبات أن النيوترينو، وهي الأشعة الدقيقة للجسيمات الكونية التي تخترق كل شيء في الكون تقريبًا، لها كتلة. علاوة على ذلك، تشير e = mc2 إلى أن أي شيء به كتلة له طاقة أيضًا، وفقًا لنظرية النسبية لأينشتاين. نتيجة لاكتشافهما، حصل كلا العالمين على جائزة نوبل في الفيزياء.

قبل ذلك، كان يُعتقد أن تسخير هذه الطاقة لتوليد الطاقة سيكون مستحيلاً؛ ومع ذلك، فقد خطت مجموعة نيوترينو للطاقة خطوة أخرى إلى الأمام من خلال اكتشاف كيفية القيام بذلك. من الممكن نظريًا جمع الطاقة من النيوترينو والإشعاعات الأخرى غير المرئية بطريقة مشابهة لتلك التي يتم بها تجميع الطاقة من الخلايا الشمسية الكهروضوئية. يتم التقاط الطاقة الحركية للنيوترينو واستخدامها لتوليد الكهرباء في التجربة، بدلاً من امتصاصها بواسطة الكاشف.

تولد طبقات السيليكون والكربون المزروعة جراحيًا في المعدن صدى عندما تتصل النيوترينو بخلية طاقة النيوترينو. تعلمت مجموعة نيوترينو للطاقة كيفية بناء خلية قادرة على تحويل الدرجة المناسبة من الرنين إلى تردد طنين لموصل كهربائي ثم التقاط الطاقة. “الميزة الهائلة لهذه الطريقة هي أنها لا تحتاج إلى ضوء الشمس على الإطلاق. كل يوم من أيام السنة، 365 يومًا في السنة، يمكن لمكعبات الطاقة النيوترينو تحويل الطاقة في جميع أنحاء العالم.

التكنولوجيا الجديدة لديها القدرة على مساعدة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتهم من الطاقة دون الاعتماد على البنية التحتية القديمة، أو التنافس على الموارد الطبيعية المحدودة، أو الإضرار بالبيئة، وبالتالي تجنب وقوع كارثة دولية.

 

مستقبل طاقة النيوترينو

تستخدم طاقة النيوترينو فولتيك حتى تحت الأرض. مثل أشكال الإشعاع الأخرى، تسافر النيوترينو عبر الأرض مع وجود عدد قليل من العوائق المعروفة في طريقها. بسبب حجمها الصغير وإمكانية نقلها، يمكن نشر الخلايا الكهروضوئية في كل مكان على هذا الكوكب. وبالتالي، سيتم تقليل التأثير البيئي لمزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

تعمل مجموعة نيوترينو للطاقة على تطوير منتج على مستوى المستهلك يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات. في المختبر، ثبت أن تقنية خلايا النيوترينو فولتيك تعمل بشكل جيد للغاية. تتوقع مجموعة الطاقة النيوترينو استخدام الطاقة الكهروضوئية في البداية للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، بالإضافة إلى أجهزة تنظيم ضربات القلب والأجهزة الصغيرة الأخرى، ولكن في المستقبل، سيكون مصدر الطاقة هذا قادرًا على تلبية جميع المتطلبات الكهربائية للأسرة.

على عكس التكنولوجيا الكهروضوئية، ييمكن تكنولوجيا النيوترينو فولتيك أن تعمل حتى في حالة عدم خروج الشمس. قد يكون العالم الذي تتوفر فيه المركبات التي تعمل بالنيوترينو والمعدات الصناعية على نطاق واسع أقرب مما نعتقد.. وفقًا لمجموعة نيوترينو للطاقة، فقد حان الوقت الآن لاستخدام جسيمات الطيف هذه من أجل زيادة إشراق مستقبل البشرية.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.