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.

2023-12-1426تعليم

مزيد من المشاركات

مقارنة بين أشعة ألفا وبيتا وجاما

مقارنة بين أشعة ألفا وبيتا وجاما تنتج الجسيمات الثلاثة ألفا وبيتا وجاما من الاضمحلال الإشعاعي، وعلى الغرم أن هذه الجسيمات تشترك بنفس الهدف وهو أنها تعمل على التأين وتحمل قوى للاختراق إلا أن كل واحدة منها تحمل نسب مختلفة وبينهم فوارق كبيرة.، يعبر عن أشعة ألفا بالرمز (α) وبيتا بالرمز(β)، وجاما بالرمز(γ)، وفيما يأتي مقارنة عامة بين أشعة ألفا وجاما وبيتا: من حيث أشعة ألفا أشعة بيتا أشعة جاما المكونات جسيم كيميائي مطابقة لنواة الهيليوم. يتكون من إلكترون أو بوزيترون. فوتون يمتلك طاقة على شكل موجات

علاج بياض اللسان

بياض اللسان اللسان الأبيض هو تحول لون اللسان من اللون الوردي أو الأحمر إلى اللون الأبيض، وهذا التحول ناتج عن الإصابة بعدوى الخميرة، أو الإصابة بالبكتيريا العقدية المقيحة، وجفاف الفم، ونتيجة العادات والسلوكيات اليومية السيئة كالتدخين وشرب الكحول، وأيضاً فقر الدم، واللدغات، وخلل في وظائف الغدد الصماء، وغيرها الكثير من الأسباب، ولكن هناك العديد من الطرق التي تساعد على التخلص من هذه البقع بكل سهولة. علاج بياض اللسان الغرغرة بمحلول زيت شجرة الشاي لدقيقة، فهذا الزيت غني بمضادات المايكروبات، وبالتالي

أطباق بالبطاطس

صينية البطاطس باللحم والجبن مدة التحضير 15 دقيقة مدة الطهي 90 دقيقة تكفي ل 30 شخصاً المكونات ملعقتان كبيرتان من زيت الذرة. خمسمئة غرامٍ من اللحم المفروم. حبة متوسطة من البصل. ملعقة كبيرة من البهار المشكل. ملعقة صغيرة من الملح. نصف ملعقة صغيرة من كلٍ من: القرفة. الهيل الناعم. ثماني حبات متوسطة من البطاطس . ثلاث ملاعق كبيرة من الزبدة . نصف كوب من الحليب. كوب من جبنة الشيدر المبروش. طريقة التحضير تثبيت الرف الشبكي في الفرن، وتسخين الفرن لدرجة حرارة مئة وثمانين درجة، وتجهيز طبق فرن ذي حجم متوسط.

أشهر مؤلفات أبو حامد الغزالي

أشهر مؤلفات أبي حامد الغزالي ترك الإمام الغزالي -رحمه الله- مؤلفات مشهورة لم يُسبق إليها، وهي تُبيّن فضله وقدره في فنون العلم، ومن هذه المؤلفات ما يأتي: إحياء علوم الدين كتاب في العبادات والعادات، والأخلاق و التصوف ، ينقسم إلى أربعة أقسام؛ يضم كل منها عشرة كتب. الاقتصاد في الاعتقاد كتاب في العقيدة، وهو من آخر ما ألف الغزالي، وله شروحٌ كثيرة. المستصفى وهو كتاب في أصول الفقه ، يميل فيه الغزالي إلى الاستقصاء، وهو من أمهات كتب المكتبة الإسلامية؛ لحسن ترتيبه والمعاني الدقيقة فيه. مقاصد الفلاسفة وهو

تحليل رواية كافكا على الشاطئ (رواية يابانية)

التحليل الموضوعي لرواية كافكا على الشاطئ تدور أحداث الرواية في فلك فلسفي واسع؛ حيث يبحث الإنسان عن الوجود، وهي ترتكز على وجود شخصيتين هما سبب تحقيق التوازن في القصة؛ وتتمثل الشخصية الأولى في شخصية كافكا الطفل الذي يُغادر من طوكيو بعد أن يستشير غرابه لفعل ذلك وينجح في ذلك الأمر فعلًا ليصل إلى إحدى المكتبات التي يجلس فيها ويبدأ بالقراءة عن كل شيء. تربط الطفل علاقة صداقة قوية مع أمين المكتبة، في أثناء تلك الفترة يكون والده قد تعرض للقتل، وتبدأ الأنظار بالاتجاه إلى كافكا بسبب غيابه عن ساحة الريمة،

ميس حمدان (فنانة أردنية)

ميس عبدالجبار حمدان هي ممثلة وراقصة استعراضية وفنانة كوميدية ومغنية ومقدمة برامج أردنية، ولدت في اﻹمارات العربية المتحدة بتاريخ 31 أكتوبر عام 1982، تعتنق الديانة الإسلامية، تمتلك الشهادة الجامعية الأولى في التجارة من جامعة القاهرة، حالتها الاجتماعية عزباء ، وهي شقيقة المغنية والممثلة مي سليم ومقدمة البرامج دانا حمدان، تقيم حاليًا في العاصمة المصرية القاهرة، برجها الفلكي هو برج العقرب . نشأة ميس حمدان ولدت ميس حمدان لأب أردني الجنسية وأم لبنانية وهي الفتاة الوسطى بيت أختاها، وبالرغم أنها أردنية

كيف تتكون الزلازل والبراكين

كيفية تكوّن الزلازل يُعزِي العلماء السبب الرئيسي لحدوث الزلازل إلى نظرية الصفائح التكتونية ؛ حيث تقوم هذه النظرية على أساس أنَّ الغلاف الصخري الأرضي مُقسَّم إلى صفائح كبيرة أكبر من القارات ذات حدود غير منتظمة، تلتقي معاً عند الصدوع، وتكون هذه الصفائح في حالة حركة مستمرة إذ تتحرّك بمقدار 5 سنتيمترات تقريباً في السنة، ومع الاستمرار في الحركة تقترب حدود الصفائح من بعضها حتّى تتصادم عند الصدوع، وتشتبك حواف الصخور وتتدافع وتضغط ضدّ بعضها دون أن تتحرّك مما يؤدّي إلى تولّد قوى ضغط هائلة تُخزّن في

مراحل نزول الوزن بعد التكميم

تكميم المعدة تعتبر السمنة من أكبر مشاكل العصر وأكثرها انتشاراً، وإذا لم يستطع الشخص إنقاص وزنه من خلال اتباع حمية غذائية أو عن طريق ممارسة التمارين الرياضية، تصبح العمليات الجراحية الخيار الوحيد المتاح بهدف فقدان الوزن، وخاصة إذا كان الشخص مهدداً بالإصابة بالأمراض المرتبطة بالسمنة؛ مثل: السكري، وارتفاع ضغط الدم، ومشاكل القلب التي يمكن أن تهدد الحياة، وتعتبر عملية تكميم المعدة من أفضل الخيارات المتاحة لذوي الأوزان السائدة، وتعرف هذه العملية بقص المعدة أيضاً، وهي عملية جراحية يتُجرى بهدف تقليل