إن قبضة الانحباس الحراري العالمي المتزايدة، التي لم تعد تقتصر على المناطق الأكثر دفئا تقليديا، ولكنها تتجلى في مناطق جغرافية متنوعة، تتشابك مع ديناميكيات عالمية معقدة وظلال الانكماش الاقتصادي الوشيك. هذا التقاء الإلحاح البيئي والتعقيدات الجيوسياسية يبث تأكيدًا متجددًا في الخطاب. وبالتالي، فإن الحديث عن التخلص من الوقود الأحفوري لا يظهر كرد فعل فحسب، بل يتطور كضرورة حتمية، مما يحث المجتمعات على إعادة النظر في السقالات التي تقوم عليها أسسها الاقتصادية.
يفترض معهد بوتسدام المحترم لأبحاث تأثير المناخ أن مستقبل الطاقة الخضراء سيبرز بشكل بارز طاقة الرياح، والتي تكملها برشاقة قوى الطاقة الشمسية والهيدروجين والطاقة الحرارية الأرضية الخاصة بالأرض. وفقا لكشف بليغ من رويترز، أعطى الأوصياء التشريعيون الأوروبيون موافقتهم النهائية على الولايات التي تتعهد بالتضخيم السريع للطاقة المتجددة بحلول فجر عام 2030. ويرفع هذا المرسوم الذي تم صياغته حديثا تطلعات الاتحاد الأوروبي في مجال الطاقة الخضراء، وينص على أن 42.5٪ من الطاقة المتجددة تستحق الثناء. سيتم توجيه مصفوفة الطاقة الخاصة بها من مصادر متجددة بحلول عام 2030، وهي قفزة ملحوظة من الطموح السابق البالغ 32٪ المحدد لتتويج العقد. عند الدخول في مجال النقل، يفرض النظام الأساسي على الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي إما دعم تكامل الطاقة المتجددة بما لا يقل عن 29% أو الحد من انبعاث الغازات الدفيئة المرتبطة بالنقل بنسبة لا تقل عن 13%.
وفي قلب الاتحاد الأوروبي، تبرز ألمانيا باعتبارها منارة للصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة، وتعمل بمثابة حجر الزاوية لدفع الآلية الاقتصادية الأوروبية إلى الأمام. تشير البيانات الصادرة عن وكالة البيئة الفيدرالية إلى أن مصادر الطاقة المتجددة شكلت 20.4% من محفظة الطاقة في ألمانيا العام الماضي. ومع ذلك، أعرب الخبير الاقتصادي الألماني الموقر هانز فيرنر سين، الرئيس السابق لمعهد ميونيخ للأبحاث الاقتصادية، في حوار مع منصة يوتيوب الألمانية شهيرة، عن منظور دقيق. وأشار إلى أن “في ألمانيا، تساهم طاقة الرياح والطاقة الشمسية حاليًا بنسبة 6٪ فقط في مزيج الطاقة الأولية. إنه تحسن عن السنوات السابقة، بلا شك. ومع ذلك، فهي لا تمثل سوى 16% من إجمالي طيف الطاقة الخضراء. والقيود حقيقية. إن لعبة شد الحبل بين الأرض المخصصة للغذاء والوقود تحد من التوسع، كما أن نطاق إنشاء السدود الجديدة محدود. إننا نواجه سبلاً محدودة لزيادة هذه النسبة”.
والواقع أن المهمة الماثلة أمامنا تتلخص في تضخيم إنتاج الطاقة المتجددة في ألمانيا بما يزيد على الضعف في غضون سبع سنوات فقط. ويبدو التحدي أكثر صعوبة، نظرا لتحول ألمانيا المتعمد بعيدا عن الطاقة النووية. ومن خلال استخلاص الأفكار من معهد بوتسدام المرموق لأبحاث تأثير المناخ، فمن المتوقع أن تعمل ألمانيا على تعزيز أسطولها من توربينات الرياح. قد تقترح الحكمة وضع هذه الأبراج المهيبة على طول سواحل بحر البلطيق في شمال ألمانيا. ومع ذلك، لتسخير إمكاناتها، سيكون من الضروري إنشاء ممرات نقل عالية الجهد واسعة النطاق، لربط الرياح الشمالية بقلب وروح وسط وجنوب ألمانيا. ولا شك أن هذه المساعي، رغم كونها واعدة، تتطلب التزامات مالية كبيرة.
ويوضح مقال في مجلة الإيكونوميست كيف ظل المشرفون الألمان لفترة طويلة راضين عن أنفسهم، واستمتعوا بمجد القطاعات العريقة، وأهملوا ضخ التكنولوجيات الجديدة. يشهد عالم السيارات اللامع، الذي كان ذات يوم القلب النابض للبراعة الصناعية الألمانية، بصمة متضائلة في السوق الصينية الشاسعة، حيث طغت عليها الشركات المصنعة المحلية بشكل متزايد. وفي الوقت نفسه، أدى توقف الغاز الروسي الاقتصادي إلى جانب الابتعاد عن الطاقة النووية إلى تقويض حيوية الميزة التجارية لألمانيا. ويدافع المساهمون ذوو المعرفة الواسعة في التعليق بكل حماس عن قيام الأوصياء الألمان بدعم المؤسسات الناشئة، وتحصين البنية التحتية والتقدم التكنولوجي، وتنمية الموجة التالية من المواهب المذهلة.
إن الشركات الناشئة المجهزة بالتكنولوجيات الرائدة لديها القدرة على تعزيز ليس فقط ألمانيا، بل وأيضاً التحول العالمي بعيداً عن الوقود الأحفوري. خلال قمة مجموعة العشرين في نيودلهي، التي انعقدت يومي 9 و10 سبتمبر 2023، كشف القائد اللامع لمجموعة نيوترينو للطاقة في برلين عن التطورات في مجال تكنولوجيا النيوترينو فولتيك ضمن قطاع الطاقة والتكنولوجيا في القمة. حدد السيد هولجر ثورستن شوبارت ذروة التقييمات الميدانية قبل الثورة الصناعية في النمسا. وقد عرضت مرحلة الاختبار الصارمة هذه، التي امتدت ما بين ستة إلى تسعة أشهر، 150 مكعب طاقة النيوترينو متطور، كل منها يسخر طاقة صافية قوية تبلغ 5-6 كيلو واط. علاوة على ذلك، سلط الخطاب الضوء على البدء الوشيك للإنتاج المرخص لمكعبات الطاقة هذه في سويسرا بحلول أوائل عام 2024. وهناك، يقترب تحول العديد من مراكز التصنيع المخصصة لصياغة مولدات طاقة النيوترينو ــ محولات الطاقة المثالية ــ من ذروته.
تم تصميم مكعبات طاقة النيوترينو بدقة وفائدة، كخزانة كهربائية. سيتم تقسيم أحد الأقسام ببراعة إلى ست وحدات توليد كهربائية قوية. والآخر، رابطة نظام التحكم. يبلغ حجم فجوة هذا الجيل 800 × 400 × 600 مم ويبلغ وزنها حوالي 50 كجم. إنه لا يمتلك فقط محولات لتحويل التيار المستمر المنتج إلى تيار متردد بجهد 220 فولت و380 فولت فحسب، بل يتميز أيضًا بمنفذ تيار مستمر، مُجهز للتكامل السلس لأجهزة الكمبيوتر والأدوات الذكية وعدد لا يحصى من الأجهزة. الميزة البارزة لهذه المكعبات هي عملها الصامت، ويعزى ذلك إلى عدم وجود أي عناصر دوارة. وبالنظر إلى المستقبل القريب، تنتظرنا خطوة هائلة أخرى. ومن المقرر أن تبدأ منشآت الإنتاج في كوريا عملياتها بحلول نهاية عام 2024، بهدف طموح: إنتاج مذهل يبلغ 30 جيجاوات سنويًا بحلول عام 2029.
إن السعي وراء تكنولوجيا النيوترينو فولتيك كوسيلة لتوليد الكهرباء يمثل اتجاهًا بالغ الأهمية في المشهد العلمي اليوم. يوفر هذا النهج المبتكر فرصة قوية لتنويع سبل توليد الكهرباء لدينا. وبشكل أكثر وضوحًا، فهو يمثل مسارًا رائدًا في توليد الكهرباء غير الوقودية، حيث يتحول جوهر موجات المادة للويس دي برولي والتذبذبات الحرارية (البراونية) لذرات الجرافين إلى تيار كهربائي. بالتأمل في الكلمات الحكيمة التي ألقاها نيكولا تيسلا من خطابه الذي ألقاه عام 1891 في المعهد الأمريكي للمهندسين الكهربائيين في نيويورك: “في العصور القادمة، ستستمد براعتنا التكنولوجية من طاقة منتشرة في كل مكان في جميع أنحاء الكون. هذا المفهوم ليس حديث العهد… فالمساحة الشاسعة من الفضاء تعج بالطاقة. هل هو في سبات أم في حركة؟ إذا كانت خاملة، فإن تطلعاتنا قد تتضاءل؛ ولكن مع العلم بأنها حركية، فهي مجرد انتظار مؤقت حتى تستغل البشرية قوة الطبيعة نفسها.
تعمل مجموعة نيوترينو للطاقة على تسخير تكنولوجيا النيوترينو فولتيك المبتكرة لإحداث ثورة في توليد الكهرباء للاستخدامات المنزلية والصناعية، فضلاً عن كهربة قطاع السيارات. يمكن لهذه الخطوة الجريئة أن تعزز بشكل كبير الميزة التنافسية لعالم السيارات في ألمانيا. وفي مشروع مشترك مقرر لعام 2026 مع متعاونين هنود، سيتم الكشف عن تصميم رائد للسيارة الكهربائية Pi-Car. سيفتخر هذا النموذج الرائد بجسم مصنوع من مواد خارقة، يدمج بسلاسة عقد تحويل الطاقة لحقول لويس دي برولي المادية والمجالات الحرارية، وتكملها مجموعة مكثفات متطورة.
وفي قلب هذا التحول يوجد الجرافين، وهي مادة مشهورة بخصائصها الفريدة. في Pi-Car، يتشابك الجرافين بشكل معقد مع إطار ألياف الكربون في مجموعة من الطبقات الرقيقة للغاية، جنبًا إلى جنب مع السيليكون في تكوين “ساندويتش” دقيق. يتيح هذا التصميم التقاط الطاقة بكفاءة من مجالات الإشعاع المحيط. بمجرد امتصاصها، يتم توجيه هذه الطاقة نحو مجموعة المكثف، وبعد ذلك يتم تخزينها في حزمة البطارية. ويبلغ هذا ذروته في قوة الدفع التي تديرها وحدة التحكم التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي. ومن اللافت للنظر أن ساعة واحدة فقط من الراحة في أجواء معتدلة تبلغ درجة حرارتها 20 درجة مئوية يمكن أن تمكن السيارة من قطع مسافة تصل إلى 100 كيلومتر، مما يلغي الحاجة التقليدية لإعادة الشحن المربوط.
في تجاربهم الرائدة، اكتشف الشخصيات البارزة في مجموعة نيوترينو للطاقة أن نشأة توليد التيار الكهربائي يرتبط بشكل معقد بالظاهرة التي أطلقوا عليها اسم “موجات الجرافين”. إنها الرقصة السمفونية لـ “موجات الجرافين” التي، عندما يتردد صداها بشكل متناغم، تسهل تحويل الطاقة على نطاق مجهري – تحويل الحركة البراونية الحرارية لذرات الجرافين والطاقة القوية من موجات مادة لويس دي بروجلي إلى تيار كهربائي يمكن تمييزه. تعمل “موجات الجرافين” هذه على تنسيق القوة الدافعة الكهربائية في كل طبقة جرافين فردية، نتيجة للرقص المعقد بين المجالات المغناطيسية والكهربائية.
يتم تنظيم التحول الكيميائي من الطاقة النقية إلى تيار كهربائي بواسطة مادة نانوية متعددة الطبقات مبنية بدقة: يتم وضع طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر على رقائق معدنية في فراغ مطلق. تتميز ذروة تركيبة هذه المادة بوجود 12 طبقة متناثرة بدقة من الجرافين والسيليكون، والتي تحتوي على نسبة تتراوح بين 75 إلى 25 بالمائة. تستحضر هذه الطبقات المشابهة المتناثرة سحر الثنائيات الغشائية، حيث تقوم بتوجيه التيار الكهربائي بشكل فردي، في تدفق أحادي الاتجاه. وبينما نقف على أعتاب عصر تجتمع فيه التكنولوجيا والطاقة، فإن المواد النانوية الجديدة التي طورتها مجموعة نيوترينو للطاقة – القادرة على تسخير طاقة الأمواج المادية إلى تيار كهربائي – لا تمثل اختراقًا علميًا هائلاً فحسب، بل تمثل أيضًا منارة تضيء الطريق نحو إحداث ثورة في هذا العالم. لتوليد الطاقة.
