استخدامات النانو في الطاقة الشمسية

يُمكن تعريف علوم النانو أنَّه العلم التطبيقي الذي يدرس معالجة المواد على المقياس الجزيئي والمقياس الذري كذلك وبهذا يُعَد علم النانو إحدى مجالات علم المواد مثل الفيزياء و الهندسة الميكانيكية بالإضافة إلى الهندسة الكيميائية أو الهندسة الطبية الحيوية و لعلم النانو اسمين آخرين مثل تقنية الجزيئات متناهية الصغر أو حتى تقنية الصغائر.

ما يميز تقنية النانو تطورها الكبير في إنتاج الطاقة و تخزينها و تحويلها مما جعلها مادة جذابة بديلة للوقود الأحفوري بعد دمجها مع تقنية الألواح الشمسية؛ مما رفع كفاءة عملها بمقدار 30 - 40 % في الوقت الحالي و تطوير المرشحات النانوية التي تقوم بتنقية العادم و كل هذه التقنيات تهدف لحماية كوكبنا من الملوثات و نواتج احتراق الوقود الأحفوري.

تمتلك الخلايا الشمسية ميزة المرونة ،التي تعد مفيدة في التطبيقات الصغيرة، والصناعات التي لا تستطيع الخلايا الشمسية التقليدية التكيُّف معها، كالمنازل ذات القبة الدائرية.

مراحل تطور الألواح الشمسية

بتطور التكنولوجيا ازدادت الأبحاث حول الخلايا الشمسية وكيفية زيادة كفاءتها وتقليل كلفتها وبعض من هذه التطورات :

الجيل الأول والثاني

المصنوعة من بلورات أحادية ومتعددة من مادة السيليكون تصل الكفاءة فيها إلى 9%.

الجيل الثالث

وهي خلايا صبغية صممت باستخدام تقنية الكهروكيميائي عيبها استخدام السائل الموصل للضوء.

الجيل الرابع

وتستخدم فيها تقنية النانو المتطورة و هدفها الأساسي خفض التكلفة و زيادة الكفاءة و يسهم هذا الإنجاز في تقديم عون كبير لكوكبنا عن طريق تقديم مصادر طاقة خضراء بديلة للوقود الأحفوري و التخلص من انبعاثاته المسببة للاحتباس الحراري و المسبب ايضاً للتلوث الذي يهدد صحتنا.

تطبيق تقنية النانو في الطاقة الشمسية

من التطبيقات العملية من دمج تقنية النانو مع تقنية الخلايا الشمسية :

تمت الإستفادة من تقنية النانو المعروفة باسم الأنابيب النانوية و هي من أبرز التطبيقات لتقنية النانو حيث يؤخذ عدد من ذرات الكربون و إلصاقها معاً و جعلها تبدو كورقة ذات سطح رقيق ثم لفها بشكل أنبوب يمتاز بالصلابة والتوصيل الكهربائي و الحراري.
تتحد الخصائص الكارهة للمياه وخصائص التنظيف الذاتي لخلق ألواح شمسية أكثر كفاءة وخاصة خلال الطقس العاصف فالخلايا المغطاة بطبقات تستخدم تقنية النانو تبقى أكثر نظافة مما يضمن الحفاظ على أقصى قدر من كفاءة الطاقة.
إنتاج بطاريات تخزين تخزّن كميات كبيرة من الطاقة ولفترات طويلة، وذات فائدة ايضا بإنتاج سيارات تعمل بالطاقة النظيفة بتكلفة أقلّ، وغير معتمدة على النفط مما يوفر بيئة نظيفة و إطالة فترة استخدام الوقود الأحفوري .

الفروقات بين الخلايا ذات التقنية القديمة و الحديثة

ظهر فرق كبير بين الخلايا الشمسية التقليدية و بين المطورّة بتقنية النانو التي حصلت على الإنتباه الأكبر حيث اثبتت انها ذات كفاءة أعلى على تحويل الضوء باستخدام البقع الكمومية أو الغرافين من الخلايا ذات التقنية القديمة حيث رفعت تقنية النانو كفاءة الخلايا بمقدار 30 - 40 % في الوقت الحالي لكن عملية التطوير مازالت مستمرة.

و حسب ما قدم في بحث السيد علام مدرس الفيزياء في الجامعة الأمريكية في القاهرة أن استخدم مادة السيلكون المكلفة و صعبة التصنيع فهي بحاجة لظروف خاصة لتتم صناعتها و التخزين فكان الحل الأمثل هي تقنية النانو التي تقوم بنفس مهام مادة السيليكون لكن تتفوق عليها بالوفرة و الثبات و قلة كلفة التصنيع و تقوم بتنظيف و معالجة نفسها بنفسها.

الأضرار الصحية لمادة النانو

من المهم معرفة أن لكل تقنية جوانب عديدة إيجابية و سلبية فمن سلبيات تقنية النانو :

ظهرت العديد من الدراسات طبية تؤكد خطورة المواد المصنعة باستعمال الأنابيب النانوية الكربونية على الصحة فتسبب مواد النانو الكربونية أورام خبيثة تُصيب الأشخاص الذين يتعاملون معها بشكل مباشر كون هذه المواد تدخل بشكل مباشر إلى جسم من يتعامل معها مباشرة ولا يُوجد علاج طبي للتخلص منها في حال دخلت جسم الإنسان النانو جزيئات دقيقة جدًا مما يُسهل دخولها عبر جهاز المناعة والرئتين ومن الممكن في بعض الأحيان أن تتخطى حاجز دم الدماغ.

2023-12-1415تعليم

مزيد من المشاركات

مررت على المروءة وهي تبكي

مررت على المروءة وهي تبكي فيما يأتي أبيات القصيدة مررت على المروءة وهي تبكي: مررت على المروءة وهي تبكي فقلت علام تنتحب الفتاة فقالت كيف لا أبكي وقومي جميعاً دون خلق الله ماتوا مررت على الشجاعة وهي تبكي فقلت علام تنتحب الفتاة فقالت كيف والشجعان مروا على المظلوم فابتسموا وفاتوا مررت على العروبة وهي تبكي فقلت علام تنتحب الفتاة أجابتني بنظرات طوال فإذ بالرد أبلغه السكات مررت على الشهادة وهي تبكي فقلت علام تنتحب الفتاة فقالت بالمحاكم قول زور وعند الحكم أهملني القضاة مررت على المدارس وهي تبكي فقلت

كيفية عمل ماسك الطمي المغربي

الطمي المغربيّ يعتبر الطمي المغربيّ منتجاً طبيعيّاً غنيّاً بنسبة عالية من المعادن، ويعمل على تفتيح لون البشرة، وإعطائها الحيويّة والنضارة، وله العديد من الفوائد فهو ينظّف المسام، ويجدّد خلايا الجلد، ويقلّل من ظهور حبّ الشباب بسبب قدرته على إزالة الدهون الزائدة، ويحظى ماسك الطمي المغربيّ بشعبية كبيرة، ويدخل في صناعة العديد من المستحضرات التجميليّة والطبيّة للعناية بالبشرة. طريقة عمل ماسكات الطمي المغربيّ الطمي المغربيّ والزبادي لتفتيح البشرة نمزج ملعقة من الطمي المغربيّ، وملعقة من الزبادي مع

طريقة الرسم على الوجه

الرسم الرسم من الفنون الكثيرة والمعروفة في العالم، وكان مجال الرسم قد استهوى الإنسان منذ القدم، فهناك الكثير من الرسامين الذين اكتسبوا شُهرتَهم من هذا الفن، مثل الفنان الإيطاليّ جوفاني براغولين المشهور في لوحته الطفل الباكي، ويكونُ الرسم باستخدام الألوان والفُرشاة أو الريشة المناسبة، فالكثير من اللوحات تُرسم إمّا على الحائط، أواللوحات الخشبيّة، ومنها ما يكون على الجسد وخاصة الوجه، وسنتحدث فيما يلي عن الرسم على الوجه وكيفيّة رسمه شروطه. الرسم على الوجه يعتبر الرسم على الوجه من الأشياء الجميلة

أضرار حمض الفوليك

أضرار حمض الفوليك لا يُسبب حمض الفوليك أية مشاكل صحية عند تناوله من مصادره الطبيعية، ولكن قد يُسبب الإفراط في تناول مكملات حمض الفوليك العديد من الآثار الجانبية، والتي سيتم توضيحها في المقال. درجة أمان حمض الفوليك لم يُلاحَظ وجود أيَّة آثار جانبية عند تناول جرعات أقل من مليغرامٍ واحدٍ من حمض الفوليك من قِبل البالغين، لذلك يُعدّ حمض الفوليك غالباً آمناً لمعظم الناس، لكن من المُحتَمل عدم أمان أَخْذ جرعات كبيرة منه عبر الفم وعلى المدى الطويل. وعلى الرغم من أنَّ الجرعات التي تصل إلى 5 مليغرامات

أشعار مؤلمة عن الحياة

قصيدة جنازة المرح تقول الشاعرة نازك الملائكة: سأغلق نافذتي فالضياء يعكّر ظلمتي البارده سأسدل هذا الستار السميك على صفحة القصة البائده وأطرد صوت الرياح البليد وإشعاعة الأنجم الحاقده وأسند رأسي إلى الذكريات وأغمس عينيّ في دمعتين وأرسل حبي يلفّ القتيل ويدفئ جبهته الهامدة لعلي أردّ إليه الحياة وأمسح من زرقة الشفتين سأغلق نافذتي فالقتيل يحب الظلام العميق العميق وأكره أن يتمطّى الضياء على جسمه الشاعريّ الرقيق على جبهة زرعتها النجوم ولوّنها ضوؤها بالبريق وكانت تشعّ الحياة فعادت تمجّ الأسى والرّدى

النمو الاقتصادي

النمو الاقتصادي النمو الاقتصادي هو العملية التي تنمو وتزداد بها ثروات ومصادر الدخل الوطنية مع مرور الوقت، وعلى الرغم من أنّ المصطلح يُستخدم في تقييم الأداء الاقتصادي لبلد ما خلال فترة قصيرة الأمد، إلا أنّه يُستخدم في سياق النظرية الاقتصادية، كمدلول على زيادة الثروة، خلال فترة طويلة الأمد، وتعتبر التنمية عملية هيمنة، وصعود متتالية لكل من قطاعات الزراعة، وقطاعات الصناعة ، وقطاع التجارة ، والخدماتية. . النمو الاقتصادي والبطالة إنّ الحد من انتشار البطالة، وتحقيق معدل نمو اقتصادي مرتفع، هما الأكثر

ما فوائد جوزة الطيب

جوزة الطّيب تُعدّ جوزة الطيب من التوابل الشائعة الاستخدام في العالم، وهي تؤخذ من ثمار شجرة جوزة الطيب دائمة الخُضرة، والتي تحمل الاسم العلمي (Myristica fragrans)، وتُعدّ الجُزر الموجودة قُرب إندونيسيا، وجنوب الهند، وجزر الكاريبي الموطن الأصلي لهذه الشجرة، وتحمل هذه الثمار نوعين من التوابل، حيثُ تؤخذ توابل جوزة الطّيب من البذور، بينما يؤخذ النوع الآخر، وهو الأقلّ شيوعاً عبر سحق القشرة الخارجيّة المُجفّفة من البذرة، وهذه الشجرة هي الوحيدة في العالم التي تُنتج نوعين من التوابل. فوائد جوزة الطيب

عوامل تهديد الأمن الجتماعي

عوامل تهديد الأمن الاجتماعي هناك العديد من العوامل التي تهدد الأمن الاجتماعي وتزعزع استقرار المجتمعات وهي على النحو الآتي: الانحراف هو انتهاك المعايير والحقوق والقواعد من خلال اتباع المنهج الخطأ وتجنب الفطرة السليمة والميل عن المسار المحدد، مثل الاعتداء على النفس أو على الغير والاعتداءالممتلكات أو الجرام التي تنافي الأخلاق ومنها ما يعتبر تعدي على الأمن الاجتماعي مثل الاحتكار. الفقر يشكل الفقر بيئة غنية ومناسبة للانحراف الاجتماعي، لأن العوز والحاجة والحرمان تؤدي بأصحابها للجنوح الذي يدفعهم