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.

2023-12-1434تعليم

مزيد من المشاركات

أنيتا (مغنية وممثلة برازيلية)

من هي أنيتا؟ لاريسا دي ماسيدو (Larissa De Macedo) المعروفة باسمها المسرحي أنيتا (Anitta)، هي مغنية، وكاتبة أغاني، وممثلة، وراقصة برازيلية، اشتُهِرَت بعد نجاح أُغنيتها "ميغا أي أبوسادا" التي صدرت في عام 2012. بدايات أنيتا في عالم الفن بدأت لاريسا دي ماسيدو حياتها المهنية في عُمر الـ 8 سنوات، إذ بدأت الغناء في جوقة كنيسة سانتا لوزيا في ريو دي جانيرو بتدخل من أجدادها، وبعد أن جمعت القليل من المال قررت لاريسا أخذ دروس في اللغة الإنجليزية في عُمر الـ 11 سنة، وتلقت في وقت لاحق دروساً في الرقص، وقيلَ

أميمة الطاهر (ممثلة سورية)

من هي أميمة الطاهر؟ أميمة الطاهر هي ممثلة سورية من مواليد دمشق ، ولدت في عائلة بسيطة، ونشأت على حب الفن منذ نعومة أظافرها، وقد تزوجت الممثل السوري رياض نحاس، وتعد واحدة من أهم الممثلات في جيل الستينات والسبعينات والثمانينات من القرن العشرين، وقد تعرضت للعديد من الوعكات الصحية، مما غيّبها ذلك عن التمثيل في فترات معينة. مسيرة أميمة الطاهر الفنية بدأت أميمة الطاهر مسيرتها الفنية في منتصف ستينات القرن العشرين، فشاركت في العديد من الأعمال في الدراما والمسرح والسينما والإذاعة، وهي واحدة من مؤسسي

ظهور خراج من اللثة

خراج اللثة يعاني العديد من الأشخاص من مشكلة خراج اللثة أو ما يسمى بخراج اللسان الذي يصيب جذور الأسنان، والذي يظهر نتيجة أسباب عدة مثل: تسوس الأسنان، والتهاب اللثة، حيث تسبب هذه المشكلة ارتفاع درجة حرارة الجسم، وظهور رائحة كريهة للفم والأسنان، وانتفاخ الفك، بالإضافة إلى الشعور بالتوتر والقلق، ولذلك يجب علاجه بشكل صحي وصحيح، وفي هذا المقال سنذكر مجموعة من الوصفات الطبيعية التي من شأنها أن تساهم في علاج ظهور خراج من اللثة. طرق طبيعية لعلاج ظهور خراج من اللثة الكركم يعد الكركم من المواد الطبيعية

أسباب نقص زيت المحرك

وجود تسريب في المحرك أو في عبوة الزيت يحدث أحيانًا تسرّب بسيط في محرك السيارة، وفي حال زيادته تظهر علامة تحذيريّة على لوحة القيادة، أو تظهر بقعة زيتيّة أسفل السيارة، ويُعدّ هذا الأمر ضارًا بالسيارة نظرًا لأنّ الزيت يتجمّع ويتراكم فوق أغطية الصمامات ومشعبات العادم، دون حصول أيّة علامات تُنبّه السائق لذلك، كما تنخفض مستويات الزيت في خزان الزيت، وهذا الخزان هو المكان الذي يستقر فيه الزيت عند إيقاف تشغيل السيارة والمحرك، ويتسرّب إلى الأرض تحت السيارة للإشارة إلى وجود تسرّب في الزيت. تُعدّ هذه

وزارة الثقافة والشباب في الإمارات

ما هي أهم المعلومات عن وزارة الثقافة والشباب الإماراتية؟ عملت وزارة الثقافة والشباب على تعزيز وتنمية المعرفة التي جعلت من الإمارات رمزًا عريقًا يحتذى ويفتخر به، كما كان لها دور كبير بتقديم الدعم لكافة المؤسسات الفنية والثقافية والتراثية الإماراتية. ما هي رؤية وزارة الثقافة والشباب الإماراتية؟ تسعى الوزارة لترسيخ مبدأ الثقافة تلهم العالم، والشباب يصنع المستقبل. ما هي رؤية وزارة الثقافة والشباب الإماراتية؟ تسعى وزارة الثقافة والشباب لتعزيز القطاع الثقافي في دولة الإمارات العربية المتحدة، ويتم

مراحل نمو الطفل من سنة إلى سنتين

مراحل نمو الطفل من سنة إلى سنتين يتم التعبير عن مراحل نمو الطفل بعلامات النمو (بالإنجليزية: Developmental milestones) وهي مجوعة من المهارات والقدرات والسلوكات التي تظهر عند عمر معين من الطفولة أو الطفولة المبكرة (بالإنجليزية: Early childhood) في مسار تطوّر نموذجي، وعادة ما يتم تقسيم هذه العلامات إلى عدة مجموعات حسب الفئات العمرية؛ تبدأ من حوالي عمر شهر إلى ثلاثة شهور وتستمر لعمر خمس سنوات تقريبًا، ويتم التركيز على عدة فئات من المهارات المختلفة والتي تتضمّن كلًّا من السمع والرؤية، والمهارات

طريقة تغذية كبار السن

تغذية كبار السن تُعدّ التغذية الجيدة وامتلاك وزن مثالي مُهمّاً خلال جميع المراحل العمرية بما في ذلك فئة كبار السن وذلك للمحافظة على القوة والحدّ من خطر الإصابة بالأمراض المزمنة أو حتى التخفيف منها لديهم؛ كمرض السكري، وارتفاع ضغط الدم، وعلى الرغم من انخفاض كمية السعرات الحرارية أو الطاقة التي يحتاجها الجسم مع التقدم في السن؛ وذلك لانخفاض الكتلة العضلية وما يترتب عليها من تقليل معدل حرق هذه السعرات مقارنةً مع من هم أصغر سناً، إلا أنّه يجب الحفاظ على استهلاك العناصر الغذائية المفيدة أو حتى زيادة

فحص الحمل عن طريق الدم

فحص الحمل عن طريق الدم يعتمد فحص الحمل عن طريق الدم على الكشف عن مستوى هرمون الحمل المُسمَّى بموجهة الغُدَد التناسُليّة المشيمائيّة البشريّة (بالإنجليزيّة: Human Chorionic Gonadotropin)، ويُعتبَر هذا التحليل أكثر دِقَّة من تحاليل الحمل المنزليّة بنسبة تصل إلى 99%، كما يُمكن إجراء هذا الاختبار بعد سبعة أيّام تقريباً من حدوث الإباضة؛ أي قبل موعد الدورة الشهريّة بأسبوع، ويُوجَد نوعان لتحليل الحمل عن طريق الدم يمكن ذكرهما فيما يأتي: التحليل الكمِّي للحمل: ويتمّ فيه قياس كمِّية هرمون الحمل في الدم