آلية استرداد أسعار الغاز في إسبانيا قابلة للتمديد حتى 2024

ترى شركة المرافق الإسبانية إيبردرولا أن آلية استرداد أسعار الغاز المؤقتة في إسبانيا لتوليد الكهرباء من المصادر المتجددة المحايدة كربونيًا يمكن تمديدها حتى عام 2024، حسبما أوردت وكالة أرغوس ميديا. وقد باعت إيبردرولا إنتاجها من مصادر الطاقة المتجددة المقدرة إلى عام 2025 -بموجب عقود آجلة- بأسعار أقل بقليل من الحد الأقصى البالغ 67 يورو (69.50 دولارًا) للميغاواط/ساعة. وتحوّطت الشركة بنسبة 100% من ناتجها التقديري المدفوع بالسعر لعام 2022، و90% لعام 2023، و70% لعام 2024 و55% لعام 2025، وجميعها بمتوسط أسعار الغاز المماثلة من 65-70 يورو للميغاواط/ساعة. وأعلنت الشركة -هذا الأسبوع- خطة عملها للسنوات الـ3 المقبلة، بداية من (2023) حتى (2025)، وفق ما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة. وصرحت الشركة، في 11 نوفمبر/تشرين الثاني (2022)، بأنها تفترض استرداد أسعار الغاز لكل من عامي 2023 و2024، في حين أن أسعار الجملة لعام 2025 ستكون “طبيعية” وتنخفض إلى مستويات 70 يورو/ميغاواط/ ساعة، كما هو مبين في الأسواق الآجلة.

تمديد آلية استرداد أسعار الغاز
مددت الحكومة الإسبانية، الشهر الماضي، آلية استرداد أسعار الغاز لمدة عام حتى ديسمبر/ كانون الأول 2023، حسبما أوردت وكالة أرغوس ميديا في 11 نوفمبر/تشرين الثاني الجاري. وبموجب الخطة، يجب على الشركات إعادة 90% من الإيرادات الزائدة المزعومة الناتجة عن تأثير ارتفاع أسعار الغاز في أسعار الكهرباء بالجملة؛ إذا كان توليدها يأتي من المصادر المحايدة كربونيًا، معظمها من مصادر الطاقة المتجددة والنووية. وعلى الرغم من أن التوليد المتحوط بأسعار آجلة ثابتة يستثنى من إعادة الإيرادات الزائدة؛ فإنه يشمل فقط أن يكون بأسعار تقل عن 67 يورو/ميغاواط/ساعة. وأبلغت شركة إيبردرولا وكالة أرغوس ميديا بأنها تحوَّطت من إنتاجها المتجدد فقط حتى الآن. وأضافت أن هامش سعر التجزئة يضاف إلى أسعار تتراوح بين 65 و70 يورو للميغاواط ساعة للوصول إلى أسعار العميل النهائي. وأكدت الشركة، يوم 11 نوفمبر/تشرين الثاني الجاري، أن تأمين إنتاجها من الطاقة المتجددة عند مستويات أسعار الجملة هذه سيعفيها من استرداد إيرادات الغاز، حسب تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة. وعلى الرغم من أن الحكومة الإسبانية لم تعلن ما إذا كانت تنوي تمديد مدة الاسترداد إلى أبعد من ذلك؛ فإن شركة إيبردرولا، ثاني أكبر مرفق للكهرباء في أيبيريا حاليًا، تكشف النقاب عن أسعار المبيعات الآجلة ضمن سقف 67 يورو للميغاواط ساعة بعد عام 2023.

بيع نصف إنتاج 2024
في وقت مبكر من هذا الأسبوع، أفادت شركة المرافق إنديسا الإسبانية بأنها باعت ما يقرب من نصف إنتاجها المتوقع لعام 2024، الذي يحركه متوسط السعر 65 يورو للميغاواط/ساعة، وهو نفس متوسط سعر مبيعاتها الآجلة لعامي 2022 و2023. وأُغلِقَ عقد السنة التقويمية الإسبانية 2023 عند 194 يورو/ميغاواط في الساعة في 10 نوفمبر/تشرين الثاني، بانخفاض قدره 6.95 يورو للميغاواط/ساعة من 9 نوفمبر/تشرين الثاني وأدنى مستوى له منذ 10 أكتوبر/تشرين الأول، وفقًا لتقديرات وكالة أرغوس اليومية. وبلغ متوسط قيمة العقد 203.36 يورو للميغاواط/ساعة، حتى الآن، في الربع الرابع. كما أن متوسط العام التقويمي 2024 بلغ 122.75 يورو للميغاواط/ساعة خلال المدة نفسها؛ حيث تراوح بين 104 و157 يورو للميغاواط/ساعة، على الرغم من أنه وصل إلى 203.75 يورو للميغاواط/ساعة في نهاية أغسطس/آب، مدفوعًا بأسعار الغاز القياسية المرتفعة. وتوقعت شركة إيبردرولا أن يبلغ متوسط أسعار الكهرباء في إسبانيا بالجملة 200 يورو للميغاواط/ساعة في عام 2022، و196 يورو للميغاواط/ساعة في عام 2023، و170 يورو للميغاواط/ساعة في عام 2024، و74 يورو للميغاواط/ساعة في عام 2025.

Neutrino Energy – هل تستطيع طاقة النيوترينو تغيير طريقة تفكيرنا في مصادر الطاقة النظيفة؟

لم تكن أهمية مصادر الطاقة المتجددة أكبر مما هي عليه الآن بسبب عدد من العوامل التي تشمل المخاوف من تغير المناخ، والنقص المستمر في الغاز، ومخاوف البطالة، وأزمة الطاقة بشكل عام، والتي لها تأثير مضاعف في جميع أنحاء العالم. العالم بأسره ويشكل خطرًا كبيرًا من حدوث ركود وموجة إضافية من التضخم. بالنظر إلى أن توليد الكهرباء من مصادر متجددة يعد حاليًا أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنة بالوقود الأحفوري، فما نوع الطاقة المتجددة التي لديها القدرة على تسريع انتقال الطاقة مع تغيير طريقة تفكيرنا في مصادر الطاقة النظيفة بشكل أساسي؟

ستستجيب الغالبية العظمى من الناس على الفور ويقولون إن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هي المكان الذي يجب أن نركز فيه جهودنا ومواردنا. على الرغم من أن الشمس والرياح هما مصدران مجانيان للطاقة في حد ذاتهما، إلا أن تكلفة جمع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ومعالجتها وتخزينها قد تكون كبيرة إلى حد ما في البداية. أثناء عملية التثبيت والإعداد الأولي، ستتم مطالبتك بالدفع مقابل مكونات مختلفة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح والمحولات والبطاريات والأسلاك. علاوة على ذلك، فإنها تشغل مساحة كبيرة، وتتأثر العملية التي تولد من خلالها الكهرباء بشكل كبير بعناصر البيئة المحيطة. وهنا يأتي دور طاقة النيوترينو.

يعمل عدد كبير من المتخصصين والعلماء ذوي الدوافع العالية والمبدعين من جميع أنحاء العالم بجد لجعل مستقبل الطاقة المتجددة حقيقة واقعة. أشخاص مثل أولئك الذين يعملون في مجموعة نيوترينو للطاقة، الذين بذلوا الكثير من الجهد لتحسين تقنيتهم النيوترينو فولتيك من أجل دعم الطاقة التي توفرها مزارع الرياح، والمصفوفات الشمسية، ومشاريع الطاقة المستدامة الأخرى. إمداد فريد من نوعه للطاقة سيغير بشكل جذري في السنوات القادمة الطريقة التي نفكر بها في مصادر الطاقة المتجددة.

لفترة طويلة، رفض الخبراء فكرة استخدام النيوترينو كمصدر للطاقة. ومع ذلك، قام عالمان مستقلان، هما آرثر ماكدونالد من كندا وتاكاكي كاجيتا من اليابان، بتحديد كتلة النيوترينو في عام 2015. وقد أقنع هذا الاكتشاف بعض العلماء والمهندسين بأن طاقة النيوترينو هي احتمال حقيقي. منذ ذلك الحين، كان الهدف الرئيسي لمجموعة نيوترينو للطاقة هو تسخير قوة النيوترينو بالإضافة إلى أنواع أخرى من الإشعاع غير المرئي. يتشابه استخدام النيوترينو مع استخدام الخلايا الشمسية الكهروضوئية في كثير من الجوانب. ومع ذلك، بدلاً من جمع النيوترينو وأنواع أخرى من الإشعاع غير المرئي، يتم امتصاص جزء من طاقتها الحركية وتحويلها لاحقًا إلى كهرباء.

إن إمكانات طاقة النيوترينو لا حدود لها بشكل متقن؛ 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 النيوترينو فولتيك 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.

Neutrino Energy – القوة التي يمكنها تسريع انتقال الطاقة بطرق غير مسبوقة

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.

Neutrino Energy – مستقبل توليد الطاقة الذي يمكن الاعتماد عليه

على الرغم من أن تكنولوجيا النيوترينو فولتيك هي واحدة من أحدث أنواع توليد الطاقة، إلا أن مجموعة نيوترينو للطاقة تسعد بالإبلاغ عن أن هذه التكنولوجيا قد أحدثت بالفعل تموجات في جميع أنحاء العالم. تأتي كلمة “النيوترينو فولتيك” من مزيج من الكلمتين “نيوترينو” و “الطاقة  الفوتوفولطية”، وهي تشير إلى طريقة لتسخير الكميات الهائلة من النيوترونات الشبحية التي تقصف الأرض كل ثانية. ولكن ما هي النيوترينو تحديدًا، وهل يمكن تسخيرها لتوليد طاقة كهربائية؟

تكنولوجيا النيوترينو فولتيك، الخطوة التالية في تكنولوجيا الطاقة الضوئية
خلايا النيوترينو فولتيك ليست مصطلحًا مألوفًا لمعظم الناس، على عكس الخلايا الكهروضوئية، والتي يعرفها معظم الناس. لكن الأمر استغرق ما يقرب من نصف قرن لكي تصبح الخلايا الكهروضوئية، المعروفة غالبًا باسم الخلايا الشمسية، تقنية سائدة. على الرغم من أن الغالبية العظمى من الناس غير مدركين للتكنولوجيا النيوترينو فولتيك في الوقت الحالي، فإن مصدر الطاقة الناشئ هذا سيزداد أهمية مع مرور الوقت.

“جسيمات الشبح” تشق طريقها في التيار الرئيسي
النيوترينو، تمامًا مثل الضوء المرئي، هي جزيئات لا يمكن المساس بها. ومع ذلك، على عكس الضوء المرئي، لا يمكن رؤية النيوترينو؛ هذه “الجسيمات الشبحية” أثيري بحيث لا تمنعها أي مادة معروفة؛ بدلاً من ذلك، فإنها تتدفق عبر كل شيء يُرى في تيار لا نهاية له من الطاقة الكونية. عند مقارنتها بالخلايا الكهروضوئية، التي لا يمكنها توليد الكهرباء إلا عند تعرضها لأشعة الشمس، يمكن استخدام تقنية خلايا النيوترينو فولتيك في أي وقت وفي أي مكان. يمكن استخدام هذا النوع من مصادر الطاقة في كل مكان تقريبًا، بما في ذلك في الداخل أو تحت الأرض أو في أي مكان آخر يتبادر إلى الذهن. تستمر أجهزة الطاقة النيوترينو في العمل ليلًا ونهارًا على عكس الخلايا الشمسية، التي تتوقف عند غروب الشمس.

هل النيوترينو قادر على توليد الطاقة؟
كان هناك اندفاع لتطوير أنظمة طاقة نيوترينو قابلة للاستخدام منذ أن أثبت الفيزيائيون اليابانيون والكنديون بشكل مستقل في عام 2015 أن النيوترينو تمتلك كتلة. تمر النيوترينو عبر أجسامنا وكل شيء آخر دون ترك أي أثر، لذلك من المعقول فقط شطبها على أنها لا قيمة لها. ومع ذلك، هناك بالفعل دليل على أنه يمكن استخدام النيوترينو لإنتاج الطاقة لأن أي شيء له كتلة له طاقة. بطريقة مشابهة لكيفية دوران الماء لعجلة مائية أو دوران الرياح لتوربينات الرياح، يمكن لبعض المواد أن “تتفاعل” مع النيوترينو أثناء مرورها. وبسبب هذا، يتم نقل جزء من الطاقة في النيوترينو المثبط إلى جزيئات الجهاز “المتفاعل”. باستخدام التكنولوجيا المناسبة، يمكن تضخيم هذه الطاقة الحركية وتحويلها إلى تيار كهربائي. تتضح الإمكانات الهائلة لتقنية النيوترينو من خلال أكثر من 60 مليار نيوترونات تضرب كل سنتيمتر مربع من الأرض كل ثانية.

مجموعة نيوترينو للطاقة
بدأت مجموعة نيوترينو للطاقة كتعاون من محترفين أمريكيين وألمان مكرسين لتحقيق الإمكانات الحقيقية لطاقة النيوترينو لتغيير جميع جوانب الحياة اليومية. اليوم، ومع ذلك، تضم هذه المجموعة عددًا كبيرًا من المتخصصين والعلماء في مجال الطاقة ذوي التوجهات العالية والمبتكرة من جميع أنحاء العالم الذين يعملون بجد لجعل مستقبل الطاقة المتجددة حقيقة واقعة. نظرًا لأن هدف هذه المجموعة هو توليد الطاقة من خلال استخدام الطيف الإشعاعي غير المرئي، فإن جهودهم تأتي في الوقت المناسب في بيئة اقتصادية وسياسية تهيمن عليها التحديات التي يخلقها الاعتماد على مصادر طاقة الوقود الأحفوري.

صنعت هذه المجموعة البارزة من علماء الطاقة مادة جديدة تحول طاقة النيوترينو المنتقلة إلى رنين حركي. طور علماء ومهندسو مجموعة نيوترينو للطاقة مادة سميكة بدرجة كافية عن طريق لصق طبقات رقيقة للغاية من السيليكون والجرافين على ركيزة معدنية، والتي يمكن أن تحبس جزءًا من الطاقة التي تحملها النيوترينو المارة. في الواقع، تم تطوير أول خلايا طاقة نيوترينو مصنوعة من هذا المكون الخاص بواسطة مجموعة نيوترينو للطاقة. تصطدم طبقات السيليكون والجرافين الرقيقة بالنيوترونات بطرق مختلفة: تولد طبقات السيليكون نبضات حركية أفقية، بينما تولد طبقات الجرافين نبضات حركية عمودية. إذا كانت طبقتا المادتين متطابقتين بشكل صحيح، فإن الاهتزازات الذرية التي تحدثها هذه النبضات تنتج رنينًا متناسقًا. ثم تستخدم آلية هذه الطاقة الحركية لتوليد الكهرباء.

مع تقليل التبديد المطلوب، يتم توفير المزيد من الإمكانات. تتوقع مجموعة نيوترينو للطاقة عالماً يتم فيه تجهيز جميع الأجهزة المنزلية بمصادر طاقة نيوترينو مدمجة، مما يلغي الحاجة إلى الأسلاك وفواتير الكهرباء. في غضون السنوات القليلة المقبلة، تخطط مجموعة نيوترينو للطاقة لبناء مصادر طاقة قادرة على تشغيل الهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية منخفضة الطاقة. في النهاية، على الرغم من ذلك، سيتم “تجميع” طاقة النيوترينو من الهواء واستخدامها لتشغيل كل شيء من المركبات إلى المعدات الصناعية الضخمة.

تعزيز إنتاج الطاقة مع الحفاظ على النظم البيئية
الرئيس التنفيذي لمجموعة نيوترينو للطاقة، هولجر ثورستون شوبارت ، واثق من أن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على إحداث ثورة في العالم كما نعرفه. ومع ذلك، فإن موارد ألمانيا لإنشاء هذا الجيل القادم من مصادر الطاقة محدودة، ولهذا السبب يجذب شوبارت رواد الأعمال والمستثمرين من جميع أنحاء العالم للمساعدة في جعل طاقة النيوترينو حقيقة واقعة. سيعتمد التوافر الواسع النطاق للطاقة النيوترينو في المستقبل إلى حد كبير على التعاون الدولي. يعترف شوبارت بأن الأمور لا يمكن أن تتقدم إلا في اتجاه واحد ولفترة محدودة. منذ سبعينيات القرن الماضي، حذر دعاة القلق من أزمة “ذروة النفط” الوشيكة، على الرغم من حقيقة أنه من غير المعروف عدد مصادر الوقود الأحفوري غير المكتشفة المتبقية. ومع ذلك، لا يمكن إنكار أن الوقود الأحفوري هو موارد محدودة تسبب أضرارًا بيئية هائلة، مما يؤدي إلى انقراض الأنواع وتدهور جودة الحياة العالمية.

استخدام الوقود الأحفوري له عدد من النتائج السلبية، بما في ذلك التدهور البيئي والاعتماد العالمي على حفنة من البلدان التي لديها أكبر احتياطيات من الوقود الأحفوري في العالم. بالنظر إلى السرعة التي توصلنا إليها في فهم النيوترينو، يجادل شوبارت بأن الوقت قد مضى وقتًا طويلاً بالنسبة لنا لمشاركة ما تعلمناه مع عامة الناس. ومع ذلك، يأسف شوبارت من عدم إطلاع الجمهور على إمكانات طاقة النيوترينو. من الأهمية بمكان نشر الكلمة حول كيف يمكن أن تساعد تكنولوجيا طاقة النيوترينو في التعامل مع مخاوف الطاقة اليوم، حيث لا يمكن للعقول البشرية أن تعمل في ظل الجهل مثل خلايا طاقة النيوترينو. يجادل شوبارت بأنه يجب أن ننظر إلى الأعلى بدلاً من تحت الأرض بحثًا عن حلول لمشاكل الطاقة الحالية لدينا.

يسير البحث في الاتجاه الصحيح
ألمانيا، موطن شوبارت ، تتخلف عن البلدان الأخرى في ثورة طاقة النيوترينو، بقيادة الولايات المتحدة وغيرها. يشعر شوبارت بالقلق من أن ألمانيا تهدر الأموال على مشروعات نيوترينو الحيوانات الأليفة التي لا تقدم إجابات قابلة للتسويق بينما تلتزم البلدان الأخرى بتسخير تقنيات طاقة النيوترينو لمعالجة المخاوف العملية. يدعي شوبارت أن البحث عن تقنيات طاقة النيوترينو يمكن أن يوحد العالم. ستكون النتيجة الواضحة هي استخدام تكنولوجيا النيوترينو فولتيك لكسر الحواجز بين الناس وإطلاق الإمكانات الإبداعية للبشرية في الكون.

من الواضح أن البشرية قد خطت خطوات كبيرة في القرن الحادي والعشرين. قبل عشرين عامًا، لم يكن أحد يتخيل الراحة الهائلة في حمل كمبيوتر عملاق في جيبه. يعد الاستخدام الواسع لتكنولوجيا الليزر في الطب مثالًا آخر على كيفية رفع التقدم التكنولوجي لمستويات المعيشة في جميع أنحاء العالم. لكن شوبارت يعتقد أن الإنسانية متأخرة كثيرًا عن الأوقات عندما يتعلق الأمر بتسخير الطاقة واستخدامها. يلمح شوبارت إلى الحالة الحالية لتكنولوجيا الطاقة إلى العملية القديمة للاتصال بهاتف دوار في كل مرة تريد إجراء مكالمة، على الرغم من حقيقة أننا نمتلك قوة الهواتف الذكية في أصابعنا. على عكس زوال كشك الهاتف، فإن الاستخدام المستمر للوقود الأحفوري القديم للطاقة لديه القدرة على القضاء على كل أشكال الحياة على الأرض.

إمدادات الطاقة اللامركزية في المستقبل
يظهر الماجستر السابق جيرنوت سباننجر كبطل غير متوقع في قصة طاقة النيوترينو. يحث سباننجر الناس في جميع أنحاء العالم على البدء في استخدام طاقة النيوترينو في أسرع وقت ممكن لأنه ليس لدينا أي فكرة عن موعد استنفاد الوقود الأحفوري. تواجه صناعة الطاقة عددًا من التحديات الخطيرة في الوقت الحاضر، بما في ذلك نقص الموارد والآثار الكارثية المحتملة لتغير المناخ. كعضو بارز في مجموعة نيوترينو للطاقة، يرى سباننجر أن موضوع ندرة الطاقة والآثار الضارة للوقود الأحفوري لا يمكن مناقشته كثيرًا. يجادل سباننجر بأن أحدث تقرير عن المخاطر العالمية هو دليل على أن التحول السريع ضروري لإدخال تكنولوجيا النيوترينو فولتيك في التيار الرئيسي.

سيكون للبشرية حاجة أكبر لمصادر طاقة موثوقة لمحاربة هذه التقلبات المناخية حيث أن تغير المناخ يجعل الطقس أكثر قسوة. ليس لدى الأجيال القادمة ما تخسره من خلال البحث بنشاط عن مصادر الطاقة النظيفة. يدعي سباننجر أن تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية هي أفضل إجابة لمشاكل الطاقة الحالية لدينا. باستخدام تكنولوجيا النيوترينو فولتيك، لا يقتصر الأمر على وجود إمدادات لا تنتهي من الطاقة المجانية فحسب، بل يتم توزيعها أيضًا، بحيث يمكن لكل أسرة العيش بشكل مستقل والسعي لتحقيق أهدافها الخاصة. على الرغم من أن المنتجات المنتجة ليست (حتى الآن) مرئية في السوق، فقد حان الوقت الآن للحكومات والشركات لتطبيق معرفة فيزياء النيوترينو لإحداث تحول شامل في السنوات القادمة، حيث تقدم مجموعة الطاقة نيوترينو بالفعل حلولًا للجميع.

Neutrino Energy – كنتيجة لطلب المستهلك، تظهر طرق جديدة لتوليد الطاقة

عندما تصل المواجهة العالمية إلى أبعاد تنذر بالخطر ولم يتغلب المجتمع الدولي بالكامل بعد على الآثار الاقتصادية لوباء فيروس كورونا، لا يمكن وقف التقدم في العلوم والتكنولوجيا. تدرك الطبقات الحاكمة في هذه البلدان الآن أنه فقط من خلال الوصول إلى التكنولوجيا المتطورة، يمكنها ضمان الاستقرار الاقتصادي، والاكتفاء الذاتي، والاستقلال عن التأثيرات الخارجية لمواطنيها وبلدهم ككل. تحتل قضايا الطاقة حاليًا مكان الصدارة في السياسة والاقتصاد العالميين. أظهرت الأحداث الأخيرة ضعف الدول الغربية، لكنها أثارت أيضًا مسألة الحاجة إلى تسريع التطورات في طرق بديلة لتوليد الطاقة.

أظهرت موجة الحر التي اندلعت في القارة الأوروبية نقاط الضعف حتى في الطاقة النووية: فقد تسبب الانخفاض الحاد في مستويات الأنهار وارتفاع درجات حرارة المياه في حدوث مشكلات خطيرة في أنظمة تبريد محطات الطاقة النووية في فرنسا، على سبيل المثال. هذا هو السبب في أن التطورات الجديدة في توليد الطاقة، غير المرتبطة بتلك الموجودة بالفعل في السوق، قد أثارت اهتمامًا جادًا في المجتمع العلمي وكذلك في ممارسي الإنتاج. في السنوات الأخيرة، تم إيلاء اهتمام خاص لتقنية توليد الطاقة التي قدمتها مجموعة نيوترينو للطاقة، والتي تسمى النيوترينو فولتيك.

يشرح هولجر ثورستن شوبارت ، رئيس الشركة والمدير العلمي للتطوير، اختيار الاسم بحقيقة أن النيوترينو، جنبًا إلى جنب مع الحركة البراونية الحرارية لذرات الجرافين، التي تبلغ حصتها الإجمالية في المادة النانوية التي أنشأتها الشركة من 50 إلى 75 ٪، وكذلك الجزيئات من المجالات الإشعاعية الأخرى المحيطة، تلعب دورًا مهمًا للغاية في توليد الكهرباء وهو مصطلح دولي يمكن فهمه بأي لغة، مما يساهم في التعرف على العلامة التجارية.

بدأت فكرة توليد الطاقة الكهربائية من النيوترينو الكونية في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، عندما واجه الباحثون الذين يعملون مع المواد لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية ظاهرة غير ملحوظة سابقًا تتمثل في زيادة الاهتزازات الذرية في المادة قيد الدراسة، لذا فإن خلايا النيوترينو فولتيك هي شيء يذكرنا جدًا بالطاقة الشمسية. توليد الكهرباء. كان هذا التأثير المفاجئ نقطة البداية لسنوات عديدة من البحث المضني الذي قام به هولجر ثورستن شوبارت وفريق دولي من العلماء.

جوهر التطور هو إنشاء مادة قادرة على تحويل الإشعاعات المختلفة إلى تيار كهربائي. ومع ذلك، فإن الاختلاف الرئيسي مع توليد الطاقة الشمسية هو أنه يحول طاقة جسيمات الإشعاع غير المرئية، وهي قيمة ثابتة نسبيًا ولا تعتمد على الوقت من اليوم أو الموسم من السنة. هذه العوامل تجعل من الممكن وضع لوحات توليد الطاقة في غرفة مظلمة، على عكس الألواح الشمسية، التي تتطلب سقوط ضوء الشمس بشكل عمودي على سطح اللوحة، من أجل تحقيق أعلى كفاءة ممكنة. لاحظ أن العلماء ما زالوا لا يعرفون بشكل قاطع ما هي مجالات الإشعاع المحيط، لذلك لا يمكن في الوقت الحالي تحديد الإشعاع الذي يعتبر حاسمًا في توليد الطاقة، ولكن هذا يهم العلماء، ومن المهم بالنسبة لمستهلكي الكهرباء أن إمدادات الكهرباء موثوقة وسعر الكهرباء المولدة في متناول الجميع.

أظهرت النتائج التجريبية التي حصل عليها علماء الشركة أن النيوترينو والحركة البراونية الحرارية للذرات لها تأثير كبير على كمية الكهرباء المولدة. تستند هذه البيانات إلى تحليل مقارن لنتائج التجارب التي تم إجراؤها باستخدام لوحة اختبار توليد الكهرباء بحجم A-4، الموضوعة في “قفص فاراداي” على عمق 30-35 مترًا تحت الأرض في قبو خرساني ومستبعد تمامًا تأثير أي إشعاع، باستثناء النيوترينو والحركة البراونية الذرية، على توليد التيار المباشر، وفي الظروف العادية عند نفس درجة الحرارة المحيطة. كانت النتائج التجريبية متطابقة تقريبًا، حيث سجلت الأجهزة حوالي 3.0 واط من الطاقة من رقائق معدنية بحجم A-4 مع طلاء نانوي متعدد الطبقات على جانب واحد، تم إنشاؤه بواسطة مجموعة نيوترينو للطاقة. أدى خفض درجة الحرارة إلى -25 درجة مئوية إلى انخفاض بنسبة 40٪ في الطاقة المولدة، مما يثبت تأثير درجة حرارة الحركة البراونية لذرات الجرافين على قدرة توليد الطاقة.

كان العلماء في مجموعة نيوترينو للطاقة، استنادًا إلى الأبحاث الأساسية التي أجراها كبار العلماء في العالم في هذا المجال، أول من أظهر وحصل على براءة اختراع مادة نانوية متعددة الطبقات تتكون من طبقات متناوبة من السيليكون المخدر والجرافين، القادرة على توليد تيار مباشر. لسوء الحظ، في عالم اليوم، لا تصل العديد من الاكتشافات إلى مرحلة التنفيذ الصناعي أبدًا، أو تستغرق عدة عقود حتى تتحقق. على سبيل المثال، نشأت طريقة تضخيم الضوء من فكرة طورها الشاب أينشتاين في عام 1916. تنبأ بوجود انبعاث محفز، والأساس المادي لأي مصباح كهربائي، ولم يتم بناء أول مصباح حتى عام 1960 بواسطة ثيودور هـ ميمان. في مختبر أبحاث هيوز، استنادًا إلى العمل النظري لتشارلز هارد تاونز وآرثر ليونارد شاولو.

اليوم، ومع ذلك، فإن تغير المناخ الدراماتيكي والمواجهة العالمية للقوى الرائدة في العالم تعمل على تعزيز التنفيذ السريع للتطوير من قبل هولجر ثورستن شوبارت وفريقه من شركائه. في وقت مبكر من عام 2023، من المتوقع أن تكون أول مصادر الطاقة 5-10 كيلوواط ساعة مصممة لتزويد المنازل بالطاقة. تواصل مجموعة نيوترينو للطاقة بحثًا مكثفًا في استخدام اختراعها للسيارات الكهربائية والقوارب وغيرها من المعدات.

مشروع جديد لإنتاج الهيدروجين الأخضر في إندونيسيا

تعتزم شركة بيرتامينا الإندونيسية التوسع في مشروعات الطاقة المتجددة والهيدروجين الأخضر، لتحقيق هدفها المتمثل في إضافة 10 غيغاواط من سعة توليد الطاقة النظيفة بحلول عام 2026، تماشيًا مع خطة التحول الخضراء لعام 2050، بحسب ما رصدته منصّة الطاقة المتخصصة.

وسعيًا وراء تحقيق مستهدفاتها الخضراء الطموحة، تهدف شركة التكرير المملوكة للدولة إلى إطلاق مشروع تجريبي للهيدروجين الأخضر في منطقة أولوبيلو الحرارية الأرضية في لامبونع بإندونيسيا بحلول عام 2023، وفقًا لمنصة آرغوس ميديا. ويُنتج الهيدروجين الأخضر عند فصل المياه إلى هيدروجين وأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي المُولد من مصادر متجددة للطاقة.

استخدامات الهيدروجين الأخضر
تهدف شركة بيرتامينا الإندونيسية إلى إنتاج ما يصل إلى 100 كيلوغرام يوميًا من الهيدروجين الأخضر من مشروعها التجريبي، بصفته جزءًا من خطتها لتنويع مصادر الطاقة الحرارية الأرضية.

وقال نائب رئيس شركة بيرتامينا لتخطيط الأعمال والمشروعات، فادي ناسوتيون، إن المشروع يهدف إلى توفير الهيدروجين لمصنع البولي بروبيلين التابع للشركة في بلاجو بالإضافة إلى تلبية الطلب المحلي على البتروكيماويات، وتبلغ الطاقة الإنتاجية لمصنع البولي بروبيلين 45 ألف طن سنويًا. والمشروع حاليًا في مرحلة الانتهاء من التصاريح البيئية، وتصل الطاقة الإنتاجية لموارد بيرتامينا الحرارية الأرضية إلى 8 آلاف و600 كيلوغرام يوميًا من الهيدروجين الأخضر، بحسب بيانات سابقة صادرة عن الشركة.

وفي مايو/أيار من العام الجاري (2022)، وقّعت بيرتامينا اتفاقية مع شركة “إكسون موبيل” لتقييم إمكان التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه، وإنتاج الهيدروجين في 3 حقول للنفط والغاز تابعة لشركة التكرير الإندونيسية في منطقة جاوة الغربية ومنطقة شرق كاليمانتان. وتبلغ القدرة العالمية الحالية لالتقاط الكربون وتخزينه 40 مليون طن سنويًا، منها 70% تُستخدم في قطاع إنتاج النفط والغاز.

وتخطط إندونيسيا التي تعتمد بصورة كبيرة على الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء، لخفض الانبعاثات بنسبة 29% بحلول عام 2030، وتحقيق الحياد الكربوني في البلاد بحلول عام 2060. وتهدف الدولة الآسيوية إلى مضاعفة إسهام مصادر الطاقة المتجددة في مزيج توليد الكهرباء لديها إلى 23%، بحلول عام 2025.

الطاقة المتجددة في بيرتامينا
وضعت بيرتامينا الإندونيسية خططًا لتسريع الاستثمار في قطاعي الطاقة الجديدة والمتجددة في أحدث أجندة لانتقال الطاقة. وتهدف الشركة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 30%، وزيادة مزيج الطاقة المتجددة إلى 17.7% بحلول عام 2030.

وتعتزم شركة التكرير الإندونيسية رفع قدرتها الحرارية الأرضية إلى ألف و128 ميغاواط في عام 2026 من 672 ميغاواط في عام 2020، إلى جانب قدراتها في مجال الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية. وتخطط بيرتامينا لتوليد الهيدروجين الأخضر من قدراتها الجديدة من مصادر الطاقة المتجددة، والهيدروجين الرمادي من مصافي التكرير الحالية.

يرى نائب رئيس شركة بيرتامينا لتخطيط الأعمال والمشروعات، فادي ناسوتيون، أن الطلب العالمي المستقبلي على الهيدروجين يأتي بصورة أساسية من قطاع التنقل للمركبات وحزم طاقة وقود الهيدروجين، خاصة من دول شرق آسيا مثل اليابان وكوريا الجنوبية التي لديها أهداف لاستخدام الهيدروجين في مزيج الطاقة في المستقبل. وقال ناسوتيون: “هؤلاء هم عملاؤنا المحتملون”.

وكانت بيرتامينا قد أعلنت في وقت سابق، أن مصادر الطاقة المتجددة -بما في ذلك الطاقة الحرارية الأرضية- ستشّكل 47% من الطلب على الطاقة الأولية في إندونيسيا عام 2050، في إطار سيناريو التحول الأخضر للشركة مقارنة بـ29% في الوقت الحالي.

Neutrino Energy – مفهوم مهمة لتحليق كاشف نيوترينو شمسي بالقرب من الشمس

باستخدام النيوترينو من الفضاء، يريد علماء الفلك معرفة المزيد حول ما يحدث داخل قلب الشمس بمساعدة فكرة المهمة التي ابتكروها. لا يوجد سوى عدد قليل من التقنيات المتاحة لعلماء الفلك الذين يرغبون في إلقاء نظرة خاطفة على قلب الشمس. لحسن الحظ، ينبعث تيار مستمر من النيوترينو من لب الشمس حيث يندمج الهيدروجين والهيليوم معًا. النيوترونات هي جسيمات تشبه الأشباح لا تتفاعل مع المادة كثيرًا.

على الأرض، بنى البشر كواشف هائلة لالتقاط النيوترينو العرضي. استخدم علماء الفلك هذه النيوترونات لاستكشاف حدود الفيزياء المعروفة وفهم العمليات النووية التي تحدث داخل الشمس. ومع ذلك، نظرًا لأن كوكبنا بعيد جدًا عن الشمس، فإن مراصدنا الأرضية مقيدة بشكل أساسي. لذا، ماذا لو أحضرنا مرصدًا للنيوترينو إلى الفضاء؟

من أجل تحقيق ذلك، صمم فريق من علماء الفيزياء الفلكية مهمة. يتمتع مرصد النيوترينو المداري بميزة أساسية تتمثل في قدرته على مشاهدة الشمس عن قرب. بالمقارنة مع كاشف النيوترينو الأرضي، فإن المرصد الذي يسافر حول نفس النطاق مثل مسبار باركر الشمسي سيواجه نيوترونات أكثر بألف مرة. قد يؤدي الاقتراب من الشمس إلى زيادة قدرها 10000 مرة تقريبًا عما هو متوقع حاليًا.

سيوفر مثل هذا التدفق للنيوترينو نظرة ثاقبة لا مثيل لها في العمليات النووية في اللب. بالإضافة إلى ذلك، من خلال الدوران حول الشمس، ستكون المركبة الفضائية قادرة على البحث عن عدم تناسق أو تناقضات في انبعاث نيوترينو الشمس، والتي قد تشير إلى وجود مادة مظلمة أو عمليات غريبة أخرى.

حتى لو لم تقترب من الشمس، قد تستفيد سفينة الفضاء إلى أقصى حد من كل ما تقدمه هذه المساحة. تسبب جاذبية الشمس منحنى في مسار الضوء، والذي يتقارب في النهاية في موقع يقع على بعد مئات من الاتحاد الأفريقي. تنحني مسارات النيوترينو أيضًا حول الشمس، ولكن نظرًا لكتلتها المنخفضة كثيرًا، فإن نقطتها المحورية لا تبعد سوى 20-40 وحدة فلكية. إن إنشاء مرصد نيوترينو في هذا الموقع سيمكن علماء الفلك من استخدام الشمس كعدسة مكبرة لفحص مصادر النيوترينو المنبثقة من قلب المجرة وأبعد من ذلك.

يتطلب مرصد النيوترينو في الفضاء طبقات هائلة من الحماية لحجب الأشعة الكونية والجسيمات الأخرى عالية الطاقة التي يمكنها محاكاة إشارة النيوترينو. إن وضع الكثير من الكتلة في الفضاء سيكون بلا شك أمرًا صعبًا. المهمة الآن مجرد فكرة، ولكن إذا نجحت، فقد توفر منصة جديدة لدراسة ليس فقط هذه الجسيمات، ولكن أيضًا فيزياء الشمس نفسها.

من الضروري حل جميع الألغاز التي تحيط بالنيوترونات والأنواع الأخرى من الإشعاعات غير المرئية من أجل إدراك إمكاناتها الحقيقية وغير المحدودة. يمكن للبشرية أن تستفيد حقًا من النيوترينو وأنواع أخرى من الإشعاعات غير المرئية بطرق لا يمكن تصورها. تعتبر النيوترينو أكثر أهمية من أي وقت مضى. منذ الاكتشاف في عام 2015 والذي أكد أن النيوترينو تمتلك كتلة في الواقع، استثمر العلماء من جميع أنحاء العالم الكثير من الوقت والطاقة فيها. العلماء مثل هؤلاء في مجموعة نيوترينو للطاقة، الذين عملوا بجد لتحسين تكنولوجيا النيوترينو فولتيك الخاصة بهم، كان الهدف الروحي لهذه الشركة خلال السنوات القليلة الماضية هو تسخير قوة النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية لغرض توليد الطاقة، وبذلك، يتم مساعدة الطاقة التي تنتجها مزارع الرياح والمصفوفات الشمسية ومشاريع الطاقة المستدامة الأخرى.

على عكس مصادر الطاقة المتجددة الأخرى من حيث الكفاءة والاعتمادية، لا تحتوي تكنولوجيا النيوترينو فولتيك على نفس أوجه القصور. نظرًا لحقيقة أن النيوترينو قادرة على المرور عبر كل مادة معروفة تقريبًا، لا تتطلب خلايا النيوترينو فولتيك التعرض لأشعة الشمس من أجل العمل بفعالية. إنها مناسبة للاستخدام في الداخل والخارج، وكذلك تحت الماء، مما يجعلها متعددة الاستخدامات.

لا تتأثر هذه التقنية سلبًا بالثلج أو غيره من الأحوال الجوية القاسية بسبب البساطة التي يمكن بها حماية أجهزة النيوترينو فولتيك أثناء إنتاجها للكهرباء. نظرًا لأن خلايا النيوترينو فولتيك لا تعتمد على الضوء المرئي في عملها، فيمكنها الاستمرار في إنتاج نفس القدر من الطاقة حتى لو انخفض عدد ساعات النهار بشكل كبير. توفر أنظمة النيوترينو فولتيك مصدرًا ثابتًا للطاقة نظرًا لأنها لا تتأثر بالتغيرات في البيئة أو التغيرات الموسمية.

بالإضافة إلى صنع، من الممكن تطوير مصادر مستقلة موثوقة لإمدادات الطاقة، ستزود تكنولوجيا النيوترينو فولتيك للبشرية على نطاق عالمي بمصدر جديد صديق للبيئة للطاقة غير المكلفة والآمنة، مما يحررنا من إملاءات ليس فقط شركات توريد الموارد، ولكن وكذلك شركات النفط والغاز، من خلال تبنيها على نطاق واسع في حياتنا اليومية.

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.

Neutrinovoltaic – بدأ إنتاج نوع جديد من البطاريات على نطاق صناعي

في السنوات الأخيرة، اكتسب تطوير مصادر الطاقة الخضراء، وخاصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، زخمًا، مما سمح لبعض البلدان والمناطق بتقليل طلبها على مصادر الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم وتقليل اعتمادها نسبيًا على الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي وفحم.

تتمتع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بإمكانيات محدودة للغاية في البلدان ذات الكثافة السكانية العالية والمناطق الجغرافية الصغيرة، لذلك فإن معظم البلدان مهتمة جدًا بتكنولوجيات الطاقة الجديدة البديلة وقد طورت خططًا وطنية لاستراتيجية تطوير الطاقة، مثل سياسة الطاقة 3060 في الصين لتحقيق ذروة الكربون والكربون. الحياد.

الطاقة أساس مهم للتنمية الاقتصادية في أي دولة وتؤثر على تنمية الاقتصاد الوطني. ومع ذلك، يستغرق إدخال تقنيات الطاقة الجديدة عقودًا. من أجل أن تأخذ تقنيات توليد الطاقة الجديدة حصة كبيرة من ميزان الطاقة الوطني في الفترة 2050-2060، يجب أن تدخل الآن الإنتاج الصناعي. تجذب مجموعة نيوترينو للطاقة الكثير من الاهتمام لتقنيتها المذهلة المعروفة باسم النيوترينو فولتيك، والتي تولد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة من مجالات الإشعاع في الكون (بما في ذلك النيوترينو).

النيوترينو فولتيك محمي بموجب براءة الاختراع رقم EP3265850A1 (مكتب براءات الاختراع الأوروبي). تتطلع الشركة حاليًا إلى إنشاء موقع إنتاج، والذي سيكون بمثابة أساس لتوسيع مواقع الإنتاج في القارات والبلدان الأخرى للإنتاج الصناعي لإمداد طاقة نيوترينو باور كيوب للاستخدام المحلي. وفي الوقت نفسه، يوضح هولجر ثورستين شوبارت ، رئيس مجموعة نيوترينو للطاقة، أن طاقة النيوترينو لا يمكنها توفير الطاقة فقط لتزويد المنازل بالكهرباء، ولكن أيضًا للمؤسسات الصناعية، وكذلك لتشغيل المركبات الكهربائية، ببساطة عن طريق التركيب النيوترينو فولتيك داخل السيارة.

تعمل تقنية النيوترينو فولتيك بطريقة مشابهة للخلايا الكهروضوئية حيث يتم توصيل العديد من الوحدات في سلسلة ومتوازية مع بعضها البعض للحصول على الجهد والتيار المطلوبين، فضلاً عن الطاقة الإجمالية. ومع ذلك، فإن الميزة الحاسمة لخلايا النيوترينو فولتيك على الخلايا الكهروضوئية هي أنها لا تقتصر على المكان والزمان، ويمكن استخدامها لتوليد الكهرباء في الليل، وفي الطقس الممطر، وفي الظلام الدامس، كما هو الحال في الأنفاق.

تحول تكنولوجيا النيوترينو فولتيك الطاقة من المجالات الكهربائية الأخرى، مثل مجالات الإشعاع في الفضاء، إلى طاقة كهربائية، بشكل أساسي من مواد خاصة طورتها مجموعة نيوترينو للطاقة، باستخدام مركبات متعددة الطبقات (10 إلى 20 طبقة من الجرافين السليكوني) تتكون من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون مع عناصر السبائك المضافة، والتي يجب أن تكون كثيفة بدرجة كافية لتوفير التفاعل مع النيوترينو والجزيئات غير المرئية الأخرى من طيف الإشعاع، وبالتالي تحويل الطاقة بكفاءة من مجال الإشعاع حول الفضاء إلى طاقة كهربائية. بناءً على السماكة الإجمالية للطلاء من 0.01 مم إلى 1 مم، يجب أن تكون جسيمات السيليكون بين 5 نانومتر و500 نانومتر بسمك مثالي 5 نانومتر، ويجب أن تكون جسيمات الجرافين بين 20 نانومتر و500 نانومتر، مع الحد الأمثل بسمك 20 نانومتر، كما هو موضح في رقم براءة الاختراع EP3265850A1، وهذه المجموعة فقط هي التي ستحقق أفضل كفاءة لتحويل الطاقة.

الغلاف الأساسي للمواد النانوية المستخدمة في خلايا النيوترينو فولتيك هو الجرافين، وهو مادة ثنائية الأبعاد لها خصائص مادة ثلاثية الأبعاد، مما يعني أن ذرات الجرافين تتأرجح وتتحرك في إحداثيات ثلاثية الأبعاد. كلما كان تأثير مجال الإشعاع أقوى، كان تذبذب ذرات الجرافين أقوى. نتيجة لهذا التفاعل، تتشكل موجة على سطح الجرافين، مثل الموجة على سطح البحر، والتي تنتج عن حركات عفوية صغيرة تتحد وتؤدي إلى ظهور اهتزازات تلقائية أكبر. يضاف إزاحة ذرة واحدة إلى إزاحة الذرات الأخرى لإنتاج موجة سطحية ذات استقطاب أفقي، تُعرف صوتيًا باسم موجة الحب، والمعروفة أيضًا باسم موجة Q. في حالة وجود طبقة منخفضة السرعة فوق وسط شبه لانهائي، تهتز الموجة في المستوى الأفقي المتعامد مع اتجاه الانتشار. في المستوى الرأسي، تهتز الجسيمات في شكل بيضاوي عكس اتجاه عقارب الساعة، وتقل سعة الاهتزاز مع زيادة العمق.

في الديناميكيات المرنة، فإن موجات ليف، التي سميت باسم أوغسطس إدوارد هوفلوف ، هي موجات سطحية مستقطبة أفقيًا. ينتج تداخل موجات القص المتعددة (موجات S) الموجهة بطبقة مرنة على جانب واحد من نصف الفضاء المرن وبالقرب من الفراغ على الجانب الآخر موجات ليف. بسبب الطبيعة الخاصة لبلورات الجرافين، تتذبذب ذراتها جنبًا إلى جنب، على عكس الحركة التلقائية للجزيئات في السوائل. بالنظر إلى أن ذبذبات الجرافين أقوى 100 مرة من ذرات السيليكون، فإن تراكب ترددات التأثير الخارجي للإشعاع الكهرومغناطيسي، بما في ذلك عمل النيوترينو، على الترددات الداخلية لتذبذبات موجة الجرافين يقوي هذا التذبذب ويؤدي إلى صدى التذبذبات الذرية. تسبب التذبذبات الذرية في الرنين زيادة أسية في ناتج الإلكترونات عند ملامستها لسبائك السيليكون المخدر. يصبح جانب الرقاقة المعدني المطلي بالمادة النانوية هو القطب الموجب، بينما الجانب غير المطلي هو القطب السالب.

تصف براءة الاختراع EP3265850A1 لمجموعة نيوترينو للطاقة بالتفصيل جميع المواد الممكنة وعناصر السبائك التي يمكن استخدامها لتحويل الطاقة الحركية لجزيئات مجال الإشعاع إلى طاقة كهربائية. يدرس العديد من العلماء حول العالم هذه الظاهرة حاليًا وقد بدأوا بالفعل في تصميم المشابك بشكل تجريبي بناءً على المعلومات ذات الصلة في المنشور. يقدر هولجر ثورستن شوبارت بشدة الإنجازات العلمية والاقتصادية للصين ويفكر في إمكانية تعزيز هذه التكنولوجيا في السوق الصينية.

“تقدم الإنجازات التقنية لتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية وأحدث الاكتشافات في فيزياء الطاقة العالية للعالم فرصة فريدة لتطوير الطاقة لإنشاء نظام لتوليد الطاقة الموزعة لا يحتاج إلى طاقة رئيسية بعد الآن عندما نقوم بتوليد الطاقة في المنازل والسيارات الكهربائية والأجهزة وما إلى ذلك.، دون أي انبعاثات للغازات الضارة في الغلاف الجوي “. هولجر ثورستن شوبارت.

Neutrino Energy – تشير نتائج التجربة الشاذة إلى أن علماء الفيزياء قد يحتاجون إلى إعادة التفكير في النيوترينو

قد يكون التناقض غير المعتاد بين التوقعات النظرية والنتائج التجريبية في جهد بحثي كبير عن النيوترينو مؤشرًا على النيوترينو “العقيم” المراوغ. هذا النيوترينو صامت لدرجة أن الطريقة الوحيدة للتعرف عليه هي من خلال الصمت الذي يتركه في أعقابه. هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها مشاهدة هذا الشذوذ، مما يضيف إلى الأدلة التجريبية التي تشير إلى شيء غريب في مجال دراسة النيوترينو. هذه المرة، حددتها تجربة باكسان حول التحولات المعقمة.

قد يوفر الدليل الواضح على وجود النيوترينو العقيم الافتراضي للفيزيائيين فرضية قوية للمصدر غير المبرر للمادة المظلمة في الكون. من ناحية أخرى، قد يكون ذلك بسبب عيب في النماذج المستخدمة لوصف السلوك غريب الأطوار لنيوترينو المدرسة القديمة.

والتي ستكون أيضًا مناسبة بالغة الأهمية في تاريخ الفيزياء. يصف ستيف إليوت، الفيزيائي في مختبر لوس ألاموس الوطني، النتائج بأنها “مثيرة للغاية”. وهذا يؤكد بشكل لا لبس فيه على الشذوذ الذي شوهد في التحقيقات السابقة. ومع ذلك، فإن أهمية هذا ليست واضحة. توجد حاليًا نتائج متناقضة حول النيوترينو المعقمة. إذا كانت النتائج تشير إلى إساءة فهم الفيزياء النووية أو الذرية الأساسية، فسيكون ذلك أيضًا مثيرًا للفضول “.

على الرغم من أن النيوترينو هي من بين الجسيمات الأكثر شيوعًا في الكون، إلا أنه من الصعب جدًا التقاطها. عندما يكون لديك قدر ضئيل من الكتلة، ولا توجد شحنة كهربائية، وتجعل وجودك معروفًا فقط من خلال القوة النووية الضعيفة، فمن السهل المرور حتى من خلال المواد الأكثر كثافة دون عوائق.

إن حركته الشبيهة بالأشباح ليست الخاصية المثيرة الوحيدة للنيوترينو. تتغير الموجة الكمومية لكل جسيم أثناء انتقاله، وتتأرجح بين “النكهات” التي تشبه أقاربها من الجسيمات سالبة الشحنة – الإلكترون، والميون، والتاو.

في تسعينيات القرن الماضي، كشفت الأبحاث التي أُجريت في مختبر لوس ألاموس الوطني بالولايات المتحدة حول تذبذبات النيوترينو عن وجود فجوات في وقت ذهابًا وإيابًا، مما وفر إمكانات نكهة رابعة، والتي بالكاد من شأنها أن تسبب تموجًا في المجال النووي الضعيف. .

ستكون علامة الصمت الوحيدة لنكهة النيوترينو هذه وقفة قصيرة في تفاعلاتها. ميل واحد من الجرانيت في جبال القوقاز الروسية يحمي أفضل من مصادر النيوترينو الكونية. في خزان الغاليوم مزدوج الغرفة، يتم جمع النيوترينو المنبعثة من نواة الكروم التي خضعت للإشعاع بعناية.

بعد تحليل كمية الغاليوم التي تحولت إلى نظير الجرمانيوم في كل خزان، يمكن للباحثين تحديد عدد التأثيرات المباشرة للنيوترينو أثناء تأرجحها من خلال نكهة الإلكترونات الخاصة بها من خلال العمل بشكل عكسي. على غرار “شذوذ الغاليوم” في تجربة لوس ألاموس ، قام الباحثون بحساب خمس إلى ربع أقل من الجرمانيوم مما كان متوقعًا، مما يشير إلى وجود نقص في الكمية المتوقعة من نيوترونات الإلكترون.

هذا ليس دليلًا قاطعًا على أن النيوترينو اكتسبت طعمًا عقيمًا بشكل مؤقت. أسفرت عمليات البحث العديدة عن الجسيمات الصغيرة عن نتائج سلبية، تاركة الباب مفتوحًا أمام احتمال أن تكون النظريات المستخدمة للتنبؤ بالتغييرات خاطئة. هذا ليس بالشيء السلبي في حد ذاته. قد يكون لتصحيح الإطار الأساسي للفيزياء النووية تداعيات كبيرة، بما في ذلك إمكانية اكتشاف العيوب في النموذج القياسي التي يمكن أن تؤدي إلى حلول لبعض أكبر الألغاز العلمية التي لم يتم حلها.

إذا كان هذا هو في الواقع توقيع للنيوترينو المعقم، فقد يكون لدينا أخيرًا دليل على وجود مادة بكميات هائلة ومع ذلك تنتج فقط غمازة جاذبية. وسواء كانت هذه هي المادة المظلمة بأكملها أو مجرد قطعة من بانوراماها ، فستعتمد على المزيد من التجارب مع معظم جسيمات الأشباح الطيفية.

نظرًا لأهمية النيوترينو، من الأهمية بمكان كشف كل الألغاز التي تكمن وراءها وإطلاق إمكاناتها الحقيقية وغير المحدودة. في الوقت الحاضر، نحتاج إلى النيوترينو أكثر من أي وقت مضى. منذ الاكتشاف في عام 2015 والذي أكد أن النيوترينو تمتلك كتلة في الواقع، استثمر العلماء من جميع أنحاء العالم الكثير من الوقت والطاقة فيها. العلماء مثل هؤلاء في مجموعة نيوترينو للطاقة، الذين عملوا بجد لتحسين تقنيتهم النيوترينو فولتيك، والتي كان هدفهم الروحي في السنوات القليلة الماضية هو تسخير قوة النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية لغرض توليد الطاقة، وعند القيام بذلك، قم بمساعدة الطاقة التي تنتجها مزارع الرياح والمصفوفات الشمسية ومشاريع الطاقة المستدامة الأخرى. يشبه استخدام تكنولوجيا النيوترينو فولتيك استخدام الخلايا الكهروضوئية في العديد من الجوانب. بدلاً من جمع النيوترينو وأنواع أخرى من الإشعاع غير المرئي، يتم امتصاص جزء من طاقتها الحركية وتحويلها لاحقًا إلى كهرباء.

إمكانيات الطاقة النيوترينو لا حدود لها. لا تواجه تكنولوجيا النيوترينو فولتيك نفس العقبات مثل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى من حيث الكفاءة والموثوقية. على سبيل المثال، قد تتدفق النيوترينو عبر أي مادة معروفة تقريبًا، مما يعني أن خلايا النيوترينو فولتيك لا تحتاج إلى ضوء الشمس لتعمل. إنها قابلة للتكيف بدرجة كافية لاستخدامها في الداخل والخارج، وكذلك تحت الماء. بسبب السهولة التي يمكن بها عزل خلايا النيوترينو فولتيك بينما لا تزال تنتج الطاقة، فإن هذه التقنية لا تتأثر بالثلج وأنواع أخرى من الطقس المعاكس، مما يسمح لها بتوليد الطاقة على مدار الساعة، كل يوم من أيام السنة، بغض النظر عن مكان وجودها على الكوكب.

ومع ذلك، فإن قطاع الطاقة ليس الوحيد الذي يستفيد من إمكانات النيوترينو اللامحدودة؛ تستفيد أعمال التنقل الكهربائي أيضًا بشكل كبير منها. بينما لا يزال معظم مستخدمي السيارات الكهربائية يحصلون على قوتهم من مقبس الحائط، تحصل Car Pi على قوتها من البيئة.

توجد السيارة الرائعة المعروفة باسم CAR PI بفضل التعاون الدولي بين مؤسسة C-MET المرموقة في بونا، الهند، ومجموعة نيوترينو للطاقة في برلين، ألمانيا. تولد هذه السيارة الفريدة من نوعها طاقتها الخاصة من خلال استخدام النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية، مما يجعلها أول سيارة في العالم لا تتطلب إعادة الشحن في محطة شحن قياسية، وبدلاً من ذلك تسحب ما تحتاجه لتدور إلى الأبد، سواء القيادة أو مجرد الجلوس بلا حراك. اعتمادًا على الموقف، مجرد ترك السيارة بالخارج لمدة ساعة يمكن أن يمنحها ما يصل إلى 100 كيلومتر من المدى.

بفضل مجموعة نيوترينو للطاقة وتقنية النيوترينو فولتيك المذهلة، مصدر طاقة فريد من شأنه أن يغير طريقة تفكيرنا في الطاقة المتجددة في السنوات القادمة، أصبح لدى البشرية أخيرًا حل طال انتظاره وموثوق به لمشكلة الطاقة الحالية. كنتيجة لجهودهم، ستحدث إنجازات أكثر أهمية، وربما سيتبع الآخرون خطواتهم، وسنعيش في عالم أفضل وأكثر صداقة للبيئة في السنوات القادمة.

Neutrino Energy – استخدام الإشعاع الكوني لتوليد طاقة المستقبل

من المتوقع أن تتجاوز الطاقة الشمسية جميع أشكال الطاقة الأخرى بحلول عام 2040؛ ومع ذلك، لا يمكن أن تعمل إذا لم تكن الشمس مشرقة. إدخال طاقة النيوترينو ومكعبات قوتها التي يمكنها حصاد طاقة البيئة حتى في الظلام الدامس. طلال الحسيني يناقش إمكاناتهم.

أثبت عالمان مستقلان، هما آرثر ماكدونالد من كندا وتاكاكي كاجيتا من اليابان، في عام 2015 أن النيوترينو، وهي نفاثات صغيرة من الجسيمات الكونية التي تخترق كل شيء تقريبًا في الكون، لها كتلة في الواقع. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعادلة E = mc2 وفقًا لنظرية النسبية لأينشتاين تنص على أن كل شيء له كتلة له طاقة أيضًا. حصل العالمان على جائزة نوبل الشهيرة في الفيزياء لاكتشافهما.

اتخذت مجموعة نيوترينو للطاقة الخطوة التالية التي اعتقدت سابقًا أنها مستحيلة: تسخير هذه الطاقة وأشكال أخرى من الإشعاع غير المرئي لتوليد الكهرباء. على غرار الخلايا الشمسية الكهروضوئية التقليدية، يمكن استخدام النيوترينو كمصدر للطاقة. بدلاً من التقاط النيوترينو، يتم تحويل بعض طاقتها الحركية إلى كهرباء.

تتكون خلية طاقة النيوترينو من طبقات من السيليكون والكربون مرتبطة بركيزة معدنية بدقة جراحية، بحيث يتم إنشاء صدى عند اصطدام النيوترينو. اكتشفت مجموعة نيوترينو للطاقة كيفية بناء خلية قادرة على تحويل المستوى المثالي للرنين إلى تردد طنين على موصل كهربائي ثم التقاط تلك الطاقة. الميزة الرئيسية هي أن العملية لا تتطلب الإشعاع الشمسي. يمكن لمكعبات كهرباء النيوترينو تحويل الطاقة إلى كهرباء على مدار 24 ساعة في اليوم و365 يومًا في السنة وفي أي مكان في العالم.

يوضح هولجر ثورستن شوبارت ، رئيس مجموعة نيوترينو للطاقة: “من المهم جدًا أن نفهم أنه باستخدام هذه التقنية – التي يمكن مقارنتها بالخلية الشمسية – يمكن زرع خلية شمسية صغيرة مباشرةً في أي جهاز كهربائي، وعلى وبنفس الطريقة، يمكن زرع خلية نيوترينو فولتيك صغيرة مباشرة في أي جهاز كهربائي. ”

“الفائدة هي أن الخلية الكهروضوئية الصغيرة المثبتة بالداخل لن تعمل إذا لم يكن هناك ضوء. ومع ذلك، إذا وضعت خلية نيوترينو بداخلها، فستعمل بالتأكيد. ”

يعمل العلماء في فرع برلين التابع لمجموعة نيوترينو للطاقة على تطوير أول أدوات تكنولوجية تعمل بالنيوترينو. وفقًا للأعمال التجارية، فإن المرحلة الأولى هي إنتاج هاتف محمول يمكن شحنه مباشرة باستخدام النيوترينو وأشكال أخرى من الإشعاعات غير المرئية، دون الحاجة إلى كابل.

“الهاتف المحمول هو المكان الذي سنبدأ فيه عملنا مع خلية النيوترينو”. وفقًا لشوبارت ، “سيظل الهاتف المحمول مزودًا ببطارية، لكن هذه البطارية ستعمل كمخزن مؤقت عندما يكون هناك حاجة كبيرة للطاقة”. على سبيل المثال، بالنسبة لبث الوسائط أو في حالة تشغيل مكبر الصوت، ستحتاج إلى طاقة أكثر مما توفره النيوترينو.

يتمثل هدف الشركة طويل المدى في إثبات أنه يمكن استخدام طاقة النيوترينو لتشغيل السيارات الكهربائية، وعلى المدى الطويل، في أحياء سكنية بأكملها. لن يحتاج العملاء إلى الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية أثناء استخدام مكعبات الطاقة بسبب قدرتها على توفير كل من الحرارة والكهرباء.

“في المستقبل، سنتمكن من إنشاء مكعبات طاقة نيوترينو قادرة على تشغيل منازل بأكملها.” ستعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها الطاقة الشمسية للأفراد المحظوظين بما يكفي للحصول على ضوء الشمس الكافي في مساحة كبيرة من مساحة السطح. ومع ذلك، فإن الغالبية العظمى من الأفراد ليس لديهم هذا. ليس هناك ما يكفي من أشعة الشمس والشمس لا تشرق بشكل يومي في غالبية مناطق العالم المعاصر.

 

يمكن استبدال البنية التحتية القديمة غير الفعالة بمكعبات الطاقة
يتمثل أحد أصعب جوانب نشر مكعبات طاقة النيوترينو في تجديد النظام الحالي لإنتاج الطاقة ونقلها، والذي كان يهدف إلى توفير طاقة كهربائية عالية السعة عبر مسافات شاسعة. باستخدام طاقة النيوترينو، سيتعين علينا إعادة هندسة نظامنا “. لدينا حاليا نظام واحد في المكان. يقول شوبارت: “تنتشر محطات الطاقة الكبيرة في جميع أنحاء التضاريس، ويتم توصيل الطاقة عبر مئات الكيلومترات عبر التيار المتردد مع خسائر كبيرة قبل نقلها إلى جهاز معين عبر التيار المباشر”.

“لقد تم وضع الأساس لهذا النظام منذ أكثر من قرن ونصف. عندما يبدأ قرن النيوترينو، نريد إجراء تعديلات على النظام أيضًا. نظرًا لأن الأدوات الكهربائية الحديثة تحتاج إلى كمية متناقصة من الطاقة، فليس من الضروري استخدام مثل هذا المصدر القوي للطاقة. من المنطقي أكثر تحويل هذه الطاقة مباشرة في الموقع حيث تكون مطلوبة لإنتاج الكهرباء.

ومع ذلك، كيف تقارن نفقات طاقة النيوترينو بتلك الخاصة بمصادر الطاقة الحالية؟

يقول شوبارت ، “سوف يذهلك ذلك حقًا.” لقد قررنا أن النفقات أقل من 50 في المائة من الطاقة الشمسية. وهي أرخص بكثير من الطاقة التي نستخدمها الآن. ”

 

مصدر طاقة أكثر خضرة
قد تمكن التكنولوجيا الجديدة الأجيال القادمة من تلبية احتياجاتها من الطاقة دون الحاجة إلى بنية تحتية غير فعالة، أو التنافس على موارد طبيعية محدودة، أو عبء بيئي، مما يتطلب اتخاذ إجراءات فورية لمنعها من أن تصبح كارثة مناخية. “إنه بلا شك أفضل للبيئة لأنه يقضي على جميع التداعيات السلبية لحرق الوقود الأحفوري، مثل تغير المناخ”، كما يقول.

“المشكلة هي أن الناس يريدون نظامًا ينتج كميات هائلة من الطاقة.” لن نحتاجه في المستقبل. في المستقبل، لن تحتاج إلى 220 فولت كما هو الحال في ألمانيا أو 110 فولت في الولايات المتحدة لتلفزيونك. انت لست بحاجة اليه. ”

وفقًا لشوبارت ، لن يستمتع المستهلكون فحسب، بل منتجي الطاقة أيضًا، بمزايا تقليل استخدام الطاقة. سوف يسعد منتجو الطاقة عند تغيير النظام واستبداله بنظام الجهد المنخفض 12/24 / 48V DC ، وهو مثالي لأي نوع من المعدات الكهربائية تقريبًا. هذا النوع من إدارة الطاقة أكثر كفاءة وملاءمة لهم بشكل ملحوظ، “يشرح.

منذ ما يقرب من قرن من الزمان، كان هناك العديد من الأجهزة الصناعية التي تتطلب طاقة قوية. ربما يكون 220 فولت كافيًا لذلك، لكن الأدوات الكهربائية تطورت بشكل كبير على مدار العشرين إلى 30 عامًا الماضية، لكننا نواصل استخدام الطريقة القديمة. “طاقة النيوترينو هي قوة المستقبل.”