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.

NEUTRINO ENERGY – تطوير تكنولوجيا النيوترينو فولتيك سيساعد في الانتقال نحو الطاقة المتجددة

هناك فترات استرداد طويلة ونفقات رأسمالية كبيرة في صناعة الطاقة، مما يجعلها واحدة من أكثر الشركات تحفظًا في العالم. يعد الانضمام إلى صناعة توليد الطاقة بدون موارد إدارية كبيرة أمرًا شبه مستحيل، لا سيما إذا كانت التقنيات المعنية بها قيود كبيرة، مثل اعتمادها على الظروف الجوية عند التفكير في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

تتأثر تكلفة سلع السوق الشامل بشكل كبير بعوامل مثل سعر الكهرباء وتوافر خدمات النقل. خلال العام الماضي، شهدنا زيادة كبيرة في تكلفة مواد البناء، مثل الأخشاب، مما يؤثر بشكل كبير على قدرة عامة الناس على تلبية احتياجاتهم السكنية. قد تنخفض القوة الشرائية ونوعية الحياة إذا تسبب التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري في ارتفاع تكاليف الكهرباء بوتيرة سريعة مماثلة.

عندما يتعلق الأمر بإنتاج الطاقة والنقل، فإن الشركة التي تقوم بتطوير أكثر التقنيات الخضراء كفاءة سيكون لها ميزة كبيرة على منافسيها وبلا شك على جزء كبير من السوق.

لتحقيق اقتصاد خالٍ من الكربون بحلول عام 2050، يجب أن تكون التكنولوجيا جاهزة بالفعل للتبني الصناعي، حتى السيارات الكهربائية المنتجة حاليًا لا تعتبر نماذج للتميز البيئي لأنها لا تزال مرتبطة بمأخذ كهربائي ولا يزال التيار المتردد لها يأتي في المقام الأول من حرق الوقود الأحفوري.

بمساعدة العالم هولجر ثورستن شوبارت، ابتكرت مجموعة نيوترينو للطاقة واحدة من أكثر تقنيات الطاقة “النيوترينو فولتيك“، والتي أصبحت معروفة جيدًا وسيتم اختبارها في الإنتاج الصناعي في 1-2 سنوات. تم تغيير ناقل البحث العلمي الحالي، كما هو مستخدم من قبل غالبية العلماء، بشكل أساسي من خلال التكنولوجيا الجديدة. في عالم إنتاج الطاقة الكهربائية، الاختراقات الحقيقية غير شائعة جدًا، وبالتالي فإن هذا ليس متوقعًا.

بدأ الباحثون في مجموعة نيوترينو للطاقة بالتحقيق في إمكانيات إنتاج الكهرباء من مجالات الإشعاع، مثل تدفق النيوترينو، بالإضافة إلى مجالات الطاقة الأخرى الثابتة والمستقلة عن الظروف الجوية أو ليلًا أو نهارًا. نظرًا لأن نيكولا تيسلا قد أحرز سابقًا تقدمًا كبيرًا في مجالات الطاقة لتوليد الطاقة والتنقل الكهربائي، فإن الهدف الذي حدده خبراء مجموعة نيوترينو للطاقة لم يكن بعيد المنال. فهم المجتمع العلمي من تجارب نيكولا تيسلا أنه يمكن استخدام مجالات الطاقة لتوليد الكهرباء. في الواقع، لم يكن الهدف في الواقع تكرار تجارب نيكولا تيسلا ، بل فهم وإنشاء وتنفيذ مستوى تقني جديد من المعرفة تم جمعه على مدى عقود عديدة منذ وفاته.

على الرغم من الفكرة السائدة بأن النيوترينو لا يمكنها التفاعل مع المادة، تظهر الأبحاث والمنشورات الحديثة الخاصة بالنيوترينو أن هذا ليس هو الحال: تمامًا كما تتفاعل النيوترينو منخفضة الطاقة مع النوى الذرية، كذلك تفعل النيوترينو عالية الطاقة. لكي تتفاعل النيوترينو مع المادة، يجب أن يكون هناك قدر كبير من كتلة النيوترينو.

من أجل تسخير قوة النيوترينو ومجالات الإشعاع الأخرى، تم تطوير مادة يمكنها تحويل طاقتها إلى تيار كهربائي بسرعة. تم تطوير مادة نانوية متعددة الطبقات تتكون من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر، وهي مطلية بورق معدني، بعد سنوات من الاختبار. يتم توليد تيار كهربائي من خلال عمل تدفقات الإشعاع، مثل النيوترينو الكونية، على سعة اهتزاز ذرة الجرافين وترددها، والتي تُرى تحت مجهر بدقة عالية مثل موجات الجرافين. أدت العناصر المخدرة إلى اضطراب توازن إلكترونات الجرافين، خاصة تلك الأقرب إلى السيليكون. يُعرَّف الانتثار المائل بأنه العملية التي تقوم بها سحب الإلكترون بتحويل سرعتها في اتجاه واحد، مما ينتج عنه تيار كهربائي.

باستخدام ألواح الطاقة المضغوطة بكثافة، أي تلك المرتبطة في سلسلة، تكون مصادر طاقة التيار المستمر صغيرة ويمكن استخدامها في كل من الأجهزة الكهربائية ومباني السيارات الكهربائية. باستخدام هذه المصادر الحالية، لن تحتاج السيارات الكهربائية إلى مصدر طاقة مركزي.

كما هو الحال مع أي تقنية جديدة، يجب أن تخضع أولاً لاختبارات صارمة قبل الموافقة عليها وتنفيذها. ومع ذلك، فقد تم بالفعل الانتهاء من الخطوات الحاسمة الأولى، مما يدل على أن التكنولوجيا، التي تحول حقول الطاقة من حولنا إلى كهرباء، يمكن نشرها. سيتم وضع أساس قوي للطاقة الخالية من الانبعاثات في السنوات القادمة، مما يبشر بالخير لصحة ورفاهية الأجيال القادمة وكذلك البيئة.

NEUTRINO ENERGY – عصر جديد من الطاقة النظيفة سيولد من خلال تكنولوجيا النيوترينو فولتيك والمكثفات الكهرومغناطيسية

تعمل مجموعة نيوترينو للطاقة باستمرار على تطوير حلول طاقة جديدة قائمة على النيوترينو من شأنها أن تخفف الضغط على مصادر الطاقة المستدامة التي قد تنطوي على مشاكل. في الوقت نفسه، يقترح باحثو الطاقة البارزون تقنيات جديدة لتخزين الطاقة في المكثفات الكهرومغناطيسية، والتي تمنع إهدار البطارية وتدوم إلى الأبد. ستجتمع هذه التقنيات قريبًا لتبدأ عصرًا جديدًا من الطاقة العالمية المتجددة بالكامل والنظيفة حقًا.

استخدام المكثفات الكهرومغناطيسية لتخزين الطاقة سيجعلها أكثر نظافة. عندما أعلن أليكس خيتون من كلية مارلان وروزماري بورنز للهندسة في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد عن طريقة جديدة لتوليد مكثفات كهرومغناطيسية عالية السعة مؤخرًا، كان ذلك متوقعًا على نطاق واسع. توجد حاليًا حدود تقنية تمنع المكثفات الكهرومغناطيسية من الاحتفاظ بكميات هائلة من الطاقة الكهربائية، مثل البطاريات. يدعي خيتون أنه اكتشف حلاً لمشكلة تدهور المكثفات عن طريق التحميل الزائد عليها. وفقًا لخيتون ، من الممكن زيادة كثافة الطاقة للمكثفات إلى نفس مستوى البنزين باستخدام معوض المجال الاستقرائي. سيؤدي استخدام مجال مغناطيسي لحماية المكثفات من التدهور إلى زيادة كبيرة في كمية الطاقة التي يمكنها تفريغها.

 

ستكون هناك حاجة أقل لتخزين الطاقة باستخدام طاقة النيوترينو

لا تزال تقنية المكثف الكهرومغناطيسي المقترحة، مثل إنتاج الطاقة النيوترونية ، في مهدها. ولكن بقدر ما هو هولغر ثورستن شوبارت من شركة مجموعة نيوترينو للطاقة، أظهر خيتون من جامعة كاليفورنيا بالفعل أن أسلوبه الثوري في الطاقة قابل للتطبيق تمامًا في الاختبارات المعملية. إنها مسألة وقت فقط حتى تتمكن البنية التحتية للتكنولوجيا من الاستمرار.

باستخدام المكثفات الكهرومغناطيسية بدلاً من البطاريات، لن يمثل التأثير البيئي لتلوث البطاريات مشكلة بالنسبة لقطاع الطاقة المتجددة. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تقليل اعتماد العالم على الوقود الأحفوري غير الفعال والمُهدر إذا تم تطوير أنظمة النيوترينو فولتيك عملية.

 

ادعم مجموعة الطاقة النيوترينو من أجل مستقبل مستدام

ليس هناك من ينكر أننا سنضطر إلى التخلص من الوقود الأحفوري في مرحلة ما. على الرغم من أن الوقود الأحفوري أصبح أكثر وفرة بسبب نجاح عملية التكسير الهيدروليكي، إلا أنه لا يزال موردا محدودا ويلحق أضرارا بيئية كبيرة. قد يكون لاستخدام بطاريات الليثيوم أيون، على وجه الخصوص، آثار طويلة الأمد وكارثية على النظام البيئي، ولهذا السبب يحذر العديد من العلماء البارزين من الابتعاد بسرعة عن الوقود الأحفوري.

ينصب تركيز مجموعة نيوترينو للطاقة الوحيد على تطوير أنظمة طاقة قائمة على النيوترينو والتي تساعدنا على تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري مع الاندماج أيضًا بشكل جيد مع الأشكال الأخرى لتوليد الطاقة المتجددة. ستعمل تقنيات المكثفات الكهرومغناطيسية من الجيل التالي جنبًا إلى جنب مع أجهزة النيوترينو فولتيك لجعل مستقبل الطاقة المتجددة نظيفًا ومستدامًا حقًا، نظرًا لأن أجهزة النيوترينو فولتيك تخلق باستمرار الطاقة في كل مكان يمكن تخيله تقريبًا.

NEUTRINO ENERGY – طاقة النيوترينو ومحلول طاقة النيوترينو فولتيك

على نطاق عالمي، هناك حاجة متزايدة للطاقة الخضراء. تسعى العديد من البلدان الصناعية إلى التكنولوجيا المبتكرة والبدائل الصديقة للبيئة لتزويد نفسها بالطاقة الكهربائية النظيفة. في حالة الهيدروجين، كان هناك ارتفاع في الإنتاج العالمي. فيما يلي كيفية استخدام الهيدروجين: يستخدم 55 في المائة من إنتاجه لإنتاج الأمونيا، ويستخدم 25 في المائة في تكرير النفط، وأقل قليلاً من 10 في المائة لإنتاج الميثانول؛ يتم استخدام العشرة بالمائة المتبقية كوقود.

يواجه الهيدروجين تحديًا صعبًا للتغلب عليه في الوقت الحالي، وهذا هو حساب الإنتاج على المستوى الصناعي؛ الهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي هو على الأقل ضعف تكلفة الهيدروجين الناتج عن الغاز الطبيعي. هذا هو السبب في أنها لم تكن مربحة حتى الآن. اليوم، تشهد مصادر إنتاج الطاقة المتجددة نموًا سريعًا، لكن ضعفها الرئيسي هو التقطع، حيث إنها لا تولد الكهرباء دائمًا عندما تكون في أمس الحاجة إليها؛ في بعض الأحيان، يولدون كهرباء أكثر مما يتطلبه النظام، وهنا يأتي دور الهيدروجين؛ يمكن استخدام فائض الكهرباء الناتجة عن الرياح والمنشآت الكهروضوئية لتوليد الهيدروجين الأخضر، والانبعاث الوحيد في الغلاف الجوي هو بخار الماء.

بدأت المزيد والمزيد من الشركات في اعتبار هذا النهج عمليًا، لا سيما في ضوء ارتفاع أسعار الطاقة والزيادة المتوقعة في انبعاثات الكربون في الكوكب. يمكن استخدام تخزين الهيدروجين هذا لتوفير الحرارة للمنازل ووسائل النقل العام، مما يخفف من عبء السوق المثقل بالفعل بمحركات الاحتراق الداخلي.

يمكن تشغيل مركبات الهيدروجين بواسطة محرك احتراق مماثل لمحركات البنزين، ولكن أفضل بديل هو خلية الوقود. ما هي مزاياها على البطاريات التقليدية؟ الإجابة قدمها العالم فيرنر ديوالد ، رئيس مجلس إدارة منظمة خلايا الوقود الألمانية الهيدروجين. تتمثل الفائدة والاختلاف الأساسيين بين بطاريات الهيدروجين والبطاريات الكهربائية في أن سعتها التخزينية أعلى بكثير، ويمكن نقلها ببساطة شديدة، وستلعب دورًا أكبر كلما أصبح الوصول إلى المزيد من الطاقة المتجددة. ومع ذلك، فمن المعروف أنه من أجل الحصول على طاقة الرياح، يجب أن تكون الرياح موجودة، ومن أجل الحصول على الطاقة الكهروضوئية، يجب أن يكون ضوء الشمس موجودًا. إن المطلوب حقًا هو إمداد مستمر بالطاقة على مدار 24 ساعة في اليوم، 365 يومًا في السنة؛ في هذا الصدد، سيلعب الهيدروجين دورًا متزايد الأهمية في المستقبل. هناك بعض الاهتمام بتكنولوجيا خلايا الوقود والهيدروجين لأن الهدف هو الحصول على سيناريو أكثر فائدة من حيث إزالة الكربون عن البيئة.

 

محلول طاقة النيوترينو فولتيك

إلى حد كبير لكيفية استخدام طاقة الرياح لدفع ريش الدوار، تطلق النيوترينو سطحًا كثيفًا للغاية في التذبذبات الذرية عندما تصطدم. في طبقات متعددة من مادة الجرافين النانوية المشبعة بالتفريغ العالي، تعمل مادة خاصة على تضخيم الاهتزازات دون الذرية التي تسببها النيوترينو إلى رنين. في البداية، كانت المشكلة في التقاط مسارات النيوترينو هي ابتكار مادة فائقة القدرة على توجيه وإبطاء عبور النيوترينو ووضعها في اهتزازات دقيقة عبر هندسة دقيقة. ومع ذلك، نظرًا للاختراقات التي حققها أعظم علماء المواد في العالم من أشهر المؤسسات في العالم، فقد تم تحقيق التحسينات الأساسية لبناء وإنتاج المواد النانوية المناسبة لتوليد الطاقة الكهربائية من خلال تسخير مرور النيوترينو.

تتبلور هذه الابتكارات الرائعة في مؤسسة مجموعة نيوترينو للطاقة في برلين، ألمانيا، بقيادة الدكتور هولجر ثورستن شوبارت، وتُبذل جهود هائلة نحو إنتاج الأجهزة الكهربائية التي تستخدم تكنولوجيا النيوترينو فولتيك.

ستكون الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والساعات وغيرها من الأجهزة قادرة على الاعتماد على هذه التقنية، ونتيجة لهذه التطورات، ستتمكن هذه الأجهزة من العمل بدون مقابس لأنها ستكون قادرة على العمل بشكل مستمر باستخدام تكنولوجيا النيوترينو فولتيك، والتي ستعمل توسيع قدرتها على العمل بشكل لا يصدق في أي ظرف من الظروف وفي أي مكان، حتى في الأماكن التي لا توجد فيها شبكة كهرباء تقليدية.

لا شك أن تكنولوجيا النيوترينو فولتيك هي المستقبل

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.

نيوترينو فولتيك: الرد على توليد الطاقة عندما تفشل الخلايا الكهروضوئية

تخلق الشمس طيفًا واسعًا من أنواع مختلفة من الطاقة. يمثل الضوء المرئي المنبعث من الشمس والنجوم الأخرى جزءًا صغيرًا فقط من إجمالي الإشعاع المنبعث من الكون، والنيوترونات هي نوع من الطاقة غير المرئية المنبعثة من نجمنا.

عندما تقترن مع الأطياف غير المرئية من النجوم الأخرى، فإن الجسيمات الأثيرية مثل النيوترينو تقصفنا من جميع الزوايا على مدار اليوم، مما يخلق عرضًا رائعًا. العديد من العلماء في مجموعة نيوترينو للطاقة على يقين من أن توليد الطاقة الكهروضوئية سيكون قادرًا على تعويض بعض أوجه القصور في إنتاج الطاقة الكهروضوئية.

 

حدود تكنولوجيا الخلايا الشمسية

عندما تتعرض الخلايا الكهروضوئية لأشعة الشمس المباشرة، فإنها تعمل بأقصى كفاءة. على الرغم من حقيقة أن الألواح الشمسية لا تزال قادرة على توليد الطاقة في الأيام القاتمة، فإن كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها تحت الغطاء السحابي أقل بكثير من كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها في الأيام المشمسة.

لذلك تعمل الألواح الشمسية على النحو الأمثل خلال أشهر الصيف، لكن إنتاجها ينخفض بشكل كبير خلال أشهر الشتاء. بالنسبة للعديد من مناطق العالم، يمثل الشتاء تحديًا إضافيًا، مما يجعل الألواح الشمسية غير قابلة للاستخدام تقريبًا لفترة من الزمن. بينما قد تكون الألواح الشمسية قادرة على إنتاج الطاقة عندما يكون هناك غطاء سحابي، فإنها لن تكون قادرة على توليد أي طاقة عندما يكون هناك غطاء ثلجي.

خلال أوقات الكفاءة المنخفضة، يجب على مالكي ومشغلي مصفوفة الطاقة الشمسية تخزين الطاقة الزائدة في البطاريات لضمان استمرار تشغيل أنظمتهم. البطاريات، حتى الأكثر حداثة، تتدهور كفاءتها بمرور الوقت، ويشكل إنتاج البطاريات عالية السعة والتخلص منها مخاطر بيئية كبيرة. علاوة على ذلك، تعد البطاريات الشمسية باهظة الثمن نسبيًا، مما يضيف إلى التكلفة المرتفعة بالفعل للتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة.

 

قوة النيوترينو لا حصر لها

لا تحتوي أجهزة نيوترينو فولتيك، مثل تلك التي اقترحتها مجموعة نيوترينو للطاقة، على نفس عيوب الطاقة الشمسية من حيث الكفاءة والموثوقية. فالنيوترينو، على سبيل المثال، قادرة على المرور عبر كل مادة معروفة تقريبًا، مما يعني أن خلايا نيوترينو فولتيك لا تحتاج إلى التعرض لأشعة الشمس لكي تعمل. إنها مناسبة للاستخدام في الداخل والخارج، وكذلك تحت الماء.

نتيجة للسهولة التي يمكن بها حماية أجهزة نيوترينو فولتيك أثناء توليد الطاقة، لا تتأثر هذه التقنية سلبًا بالثلج أو غيره من الأحوال الجوية السيئة. حقيقة أن خلايا نيوترينو فولتيك لا تعتمد على الضوء المرئي تعني أنها تستطيع الاستمرار في توليد نفس القدر من الطاقة حتى عندما ينخفض عدد ساعات النهار بشكل كبير.

يتم توفير مصدر ثابت للكهرباء من خلال أجهزة نيوترينو فولتيك، والتي لا تتأثر بالتغيرات البيئية أو الموسمية. لم تعد القدرة على تخزين طاقة النيوترينو في البطاريات مطلوبة نتيجة لذلك.

 

تكنولوجيا الغد هنا اليوم بفضل مجموعة نيوترينو للطاقة

تعمل مجموعة نيوترينو للطاقة بجاهد على تطوير أجهزة نيوترينو فولتيك التي ستكمل الطاقة التي توفرها مزارع الرياح والمصفوفات الشمسية وبرامج الطاقة المستدامة الأخرى. على مدى السنوات العديدة المقبلة، ستطور مجموعة نيوترينو للطاقة أجهزة نيوترينو فولتيك التي ستغير وجه تكنولوجيا الطاقة المستدامة بشكل أساسي.