صناعة الطاقة متحفظة للغاية بسبب فترات الاسترداد الطويلة والتكاليف الرأسمالية المرتفعة المرتبطة بمشاريع الكهرباء. عندما تكون هناك قيود صارمة على التقنيات، مثل اعتماد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الظروف الجوية، يصبح من الصعب للغاية على الوافدين الجدد دخول سوق توليد الطاقة بدون موارد إدارية ضخمة. تساهم عدة عوامل، مثل تكلفة الكهرباء وإمكانية الوصول إلى شبكات النقل، في السعر النهائي لعناصر السوق الشامل. لقد أعيقت بشدة قدرة الجمهور على تلبية احتياجاتهم السكنية بسبب الزيادات الحادة في أسعار مواد البناء التي حدثت خلال العام الماضي، وخاصة الخشب. إذا ارتفع سعر الطاقة بنفس معدل التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري، فقد تنخفض القوة الشرائية للناس ونوعية الحياة.
الشركة التي تبتكر أكثر التقنيات الخضراء فعالية لتوليد الطاقة ونقلها ستتمتع بميزة تنافسية كبيرة، وبدون أدنى شك، حصة كبيرة من السوق. حتى السيارات الكهربائية اليوم ليست أمثلة على التميز البيئي لأنه يجب توصيلها بمأخذ كهربائي، وتأتي الكهرباء المستخدمة لتشغيل هذه المنافذ بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري “القذر” مثل الفحم والنفط. وهذا يعني أن التكنولوجيا اللازمة لتحقيق اقتصاد خالٍ من الكربون بحلول عام 2050 يجب أن تكون جاهزة للتبني الصناعي اليوم.
قامت مجموعة نيوترينو للطاقة، بقيادة عالم الرياضيات الألماني وطبيب الاقتصاد هولجر ثورستن شوبارت ، بتطوير واحدة من أكثر تقنيات الطاقة “تقدمًا”، والتي تم الاعتراف بها على نطاق واسع ومن المقرر أن تخضع للاختبار في الإنتاج الصناعي خلال العام أو العامين المقبلين. تعمل التكنولوجيا الجديدة على تعديل ناقل البحث العلمي القياسي الذي تستخدمه الآن الغالبية العظمى من العلماء بشكل كبير. هذا أمر متوقع، نظرًا لندرة الابتكارات الحقيقية في مجال توليد الطاقة الكهربائية.
بدأت مجموعة نيوترينو للطاقة بدراسة إمكانية توليد الكهرباء من النيوترينو وأنواع أخرى من الإشعاعات غير المرئية التي تكون ثابتة ومستقلة عن الظروف الجوية أو في النهار أو الليل. لم يكن الهدف الذي حدده خبراء مجموعة نيوترينو للطاقة بعيد المنال لأن نيكولا تيسلا قد أحرز بالفعل تقدمًا كبيرًا في مجالات الطاقة لتوليد الطاقة والتنقل الكهربائي. أثبتت تجارب نيكولا تيسلا للمجتمع العلمي أنه يمكن استخدام مجالات الطاقة لتوليد الكهرباء.
في الواقع، كان الهدف هو فهم وتطوير وتطبيق مستوى تقني جديد من المعرفة التي تراكمت على مدى السنوات العديدة التي أعقبت وفاة نيكولا تيسلا ، بدلاً من إعادة إنتاج تجاربه بدقة. تدحض دراسات ومنشورات النيوترينو الحديثة الاعتقاد السائد بأن النيوترينو لا يمكنها التفاعل مع المادة: تمامًا كما تتفاعل النيوترينو منخفضة الطاقة مع النوى الذرية، كذلك تفعل النيوترينو عالية الطاقة. لكي تتفاعل النيوترينو مع المادة، يجب أن تمتلك كمية ملحوظة من الكتلة. تم إحراز تقدم سريع في تطوير مادة يمكنها تحويل الطاقة من النيوترينو ومجالات الإشعاع الأخرى إلى تيار كهربائي.
بعد سنوات من البحث والتطوير، ابتكر العلماء مادة نانوية متعددة الطبقات تتكون من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر، وكلها مطلية بورق معدني (براءة الاختراع EP3265850A1). عندما تؤثر تدفقات الإشعاع مثل النيوترينو الكونية على اتساع وتواتر اهتزازات ذرة الجرافين، والتي يمكن رؤيتها على أنها موجات في مجهر عالي الدقة، يتم إنتاج تيار كهربائي. تم التخلص من الإلكترونات في الجرافين، وخاصة تلك الأقرب إلى السيليكون، من خلال عناصر مثبطة. عندما تشتت سحب الإلكترونات حركتها في اتجاه مائل، يسمى التيار الكهربائي الناتج بالانتثار المائل.
كما لاحظت، فإن إمكانات طاقة النيوترينو غير محدودة بشكل علمي؛ على سبيل المثال، لا تواجه خلايا النيوترينو فولتيك نفس عقبات الكفاءة والاعتمادية مثل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. يمكن للنيوترينو أن تنتقل عبر جميع المواد المعروفة تقريبًا، مما يعني أن خلايا النيوترينو فولتيك لا تحتاج إلى ضوء الشمس لتعمل. فهي متعددة الاستخدامات بما يكفي لاستخدامها في الداخل والخارج وحتى تحت الماء. نظرًا للبساطة التي يمكن بها عزل خلايا النيوترينو فولتيك مع استمرار توليد الطاقة، فإن هذه التقنية لا تتأثر بالثلج وأنواع الطقس العاصف الأخرى، مما يمكنها من توليد الكهرباء على مدار الساعة، 365 يومًا في السنة، بغض النظر عن موقعها في العالم.
ميزة أخرى رائعة حول طاقة النيوترينو هي أنها مصدر للطاقة لا تتطلب أنظمة تخزين الطاقة. حتى على نطاق متواضع، تتمتع تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية بالقدرة على تخفيف عبء مصادر الطاقة المتجددة التي تعتمد على التخزين. حتى إذا كانت طاقة النيوترينو تلبي 10 بالمائة فقط من احتياجات الطاقة لشبكة الطاقة المتجددة، فإنها تلغي الحاجة إلى تخزين 10 بالمائة من كهرباء هذا النظام في البطاريات.
اللامركزية هي جوهر جاذبية تكنولوجيا النيوترينو فولتيك. بينما لا يمكن إنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري إلا في المناطق الحضرية ومعظم الأسر تفتقر إلى الألواح الشمسية أو توربينات الرياح، يمكن دمج أجهزة النيوترينو فولتيك مباشرة في الهواتف المحمولة والأجهزة والمركبات والقوارب، مما يجعل تخزينها أو تبديدها غير ضروري عن طريق نقلها حول المدينة.
ومع ذلك، فإن قطاع الطاقة ليس الوحيد الذي يستفيد من الإمكانات غير المحدودة للنيوترينو؛ تتمتع صناعة التنقل الكهربائي أيضًا بمزايا كبيرة. في حين أن غالبية مستخدمي السيارات الكهربائية لا يزالون يستمدون الطاقة من مقبس كهربائي، فإن أي شيء يتم تشغيله بواسطة تقنية خلايا النيوترينو فولتيك يستمد الطاقة من البيئة. نظرًا لأن محرك الاحتراق الداخلي لم يتم تصميمه لهذا النوع من الطاقة، فلم يهتم به أحد حتى الآن. ومع ذلك، بالنسبة للمركبة الكهربائية، فإن الطاقة المحيطة تشبه مضخة الوقود الثابتة، واندفاع الأشعة الكونية اللانهائي من الشمس والضوء والنيوترونات وغيرها من الإشعاعات غير المرئية.
حقق مشروع Car Pi نجاحًا باهرًا بفضل مجموعة نيوترينو للطاقة المرموقة في برلين، ألمانيا. تعمل الشركة جاهدة على تطوير وبناء وتصنيع Car Pi إلى سيارة فريدة من نوعها تستمد طاقتها ببساطة من البيئة – مستقلة تمامًا عن الكهرباء “غير الشريفة” التي تأتي من احتراق الوقود الأحفوري. جعل هذا الاختراع أحد أكثر المهام طموحًا التي قامت بها البشرية على الإطلاق، وهو يقترب من أن يصبح حقيقة.
تولد هذه السيارة الاستثنائية طاقتها الخاصة من خلال تسخير النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية، مما يجعلها أول سيارة في العالم لا تتطلب إعادة الشحن في محطة شحن عادية، وبدلاً من ذلك تسحب ما تحتاجه لتدور بشكل دائم، سواء كانت متحركة أم لا. اعتمادًا على الظروف، فإن مجرد ترك السيارة بالخارج لمدة ساعة واحدة يمكن أن يوفر ما يصل إلى 100 كيلومتر من المدى.
ليست السيارات الكهربائية هي الوحيدة التي ستستفيد بفضل النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية. بعد نجاح مشروع Car Pi، ستنتقل مجموعة نيوترينو للطاقة إلى مشروع Nautic Pi كخطوتها التالية. لغرض تكييف التكنولوجيا مع اليخوت والقوارب الكهربائية، سيتم توظيف أكثر من ألف مهندس، وسيتم استثمار أكثر من مليار دولار. سيمكن ذلك هذه السفن من الإبحار في المحيطات دون استخدام قطرة واحدة من الوقود الأحفوري، ولن تكون مطلوبة لتخزين الطاقة في البطاريات.
تعد طاقة النيوترينو هي الطاقة الحقيقية للمستقبل، وذلك بفضل عمل مجموعة نيوترينو للطاقة وتقنيتها النيوترينو فولتيك الرائعة. تمتلك البشرية الآن حلاً موثوقًا طال انتظاره لمعضلة الطاقة الحالية. نأمل أن نعيش في عالم أفضل وأكثر صداقة للبيئة في السنوات القادمة نتيجة لجهودهم وجهود الآخرين الذين نأمل أن يسيروا على خطىهم.
