457

مرصد البيئة 48 49 2023 ) - يونيو 457 العدد ( الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة 2023 ) - يونيو 457 العدد ( مرصد البيئة للمرة الأولى في التاريخ يتمكن علماء الفضاء من نقل الطاقة الشمسية من الفضاء الخارجي وإرسالها إلى محطات الاستقبال في جميع أنحاء العالم. وبحسب البيان الصادر من معهد كاليفورنيا California Institute of Tech� للتكنولوجي ا )، فقد نجح العلماء في nology ( Caltech Space مشروع الطاقة الشمسية الفضائية )، التابع Solar Power Project ( SSPP لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في ارسال الطاقة الشمسية الى الأرض من مركبة فضائية تســمى (مابل)،وهي اختصارا لمصفوفة الموجة الصغرى لتجربة مدار Microwave Array منخفض لنقل الطاقة for Power - transfer Low - orbit Experi� ))، والتي تم إطلاقها في ment ( MAPLE المدار في يناير الماضي . ويرى خبراء الطاقة، إن الانتقال إلى الطاقة المتجددة، هــو أمر بالغ الأهمية لمســتقبل العالم، بســبب تحديات تخزين الطاقة ونقلها، ولهذا فإن بث الطاقة الشمســية مــن الفضاء هو حل أنيق اقتربنا خطوة واحــدة من تحقيقه، و يعد بمكافأة رائعة للإنسانية، وبمثابة تطورا هاما في مجال الطاقة المتجددة، ويتيح إمكانية الاعتماد على مصادر الطاقة الشمسية بشكل أكبر وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. نمو متسارع للطاقة الشمسية جاء في تقرير علمي نشرته صحيفة ديلي ميل البريطانية أن الخلايا الشمسية وجدت على الأرض منذ أواخر القرن التاســع في المائة 4 عشــر وتولد حاليًا حوالــي من كهرباء العالم، بالإضافة إلى تزويد محطة الفضاء الدولية بالطاقة. كما تعتبر الطاقة الشمسية أسرع أشكال 3 . 6 الطاقة المتجددة نموًا، إذ تشكل حاليًا في المائة من إنتاج الكهرباء العالمي اليوم، وهذا يجعلها ثالث أكبر مصدر لســوق الطاقة المتجددة، تليها الطاقة الكهرومائية الطاقــة المجتمعة إلى طاقة ميكروويف قابلة للنقل، وبعدها يتم إرسالها إلى محطة استقبال على الأرض، وفيها يتم تحويل الطاقة المستقبلة إلى تيار كهربائي يمكن استخدامه في شبكة الطاقة المحلية. وبحســب تقرير صحيفة ديلي ميل، فقد أمضى العلماء عقودًا في البحث عن الطاقة الشمسية الفضائية، وارسالها إلى الأرض بواسطة الأقمار الاصطناعية، وذلك من خلال عددا من المشاريع البحثية ومنها مشروع الطاقة الشمسية الفضائية الذي يهــدف إلى حصاد الطاقة الشمســية في الفضاء وتحويلها إلى طاقة ميكروويف قابلة للنقل، بواســطة تقنية تُســمى “نقل الطاقــة اللاســلكيّة” أو “نقل الطاقة عن بُعد”، وتغيير طرق توليد الطاقة ونقلها واستخدامها على سطح الأرض. ووفقا للبيان الصادر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا فأنه ومن خلال مشروع الطاقة الشمسية الفضائية، ستجمع الأقمار الصناعية 24 في المدار طاقة الشمس وعلى مدار يومًا في الســنة، 365 ســاعة في اليوم، دون انقطاع، وذلك باســتخدام مصفوفة الميكروويف لتجربة مدار منخفض لنقل الطاقة، والتي تتكون المصفوفة من مجموعة من أجهزة إرســال الميكروويف المرنة وخفيفة الوزن التي يتم التحكم فيها بواسطة شــرائح إلكترونية مخصصة، والتي تم انشــاؤها باســتخدام تقنيات السيليكون منخفضة التكلفة المصممة لحصد الطاقة الشمسية وإرسالها إلى محطات الاستقبال الأرضية في جميع انحاء العالم. ، Harry Atwater يقــول هــاري أتواتــر أحد الباحثين الرئيســيين في المشروع، فــي البيان الصحفــي الصادر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “يُعد عرض نقل الطاقة اللاســلكية في الفضاء باستخدام هيــاكل خفيفة الــوزن خطوة مهمة نحو الطاقة الشمسية الفضائية والوصول إليها على نطاق واســع على مستوى العالم. اذا انــه ســبق وان تم اســتخدام الألواح الشمسية بالفعل في الفضاء لتشغيل محطة الفضاء الدولية، على سبيل المثال، ولكن لإطلاقها ونشرها على نطاق واسع بما يكفي مصفوفات لتوفير الطاقة للأرض . ,، أستاذ Ali Hajimiri يقول علي هاجيميري الهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيــا: “من خلال التجارب التي أجريناها حتــى الآن، تلقينا تأكيدًا على أن مصفوفة (مابــل) يمكنها نقل الطاقة الشمســية بنجاح إلى أجهزة الاســتقبال في الفضاء، كما اننــا تمكنا من برمجة المصفوفة لتوجيه طاقتها نحو الأرض، والتي اكتشفناها هنا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. لقد اختبرناها بالطبع على الأرض، لكننا نعلم الآن أنها تستطيع النجاة من الرحلة إلى الفضاء والعمل هناك”. من ناحية أخرى وحسب تقرير ديلي ميل، ستقوم أجهزة إرسال (مابل) بتحويل الطاقة الشمسية إلى شكل يمكن أن ينتقل إلى الأرض، مثل الليزر أو الموجات الدقيقة، كما يمكنها إرسال الطاقة إلى المواقع المرغوبة، مثل محطة استقبال على الأرض لتغذي الطاقة ■ في الشبكة الوطنية المصادر: البيان الصادر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا In a First , Caltech ’ s Space Solar Power Demonstrator Wirelessly Transmits Power in Space https :// www . caltech . edu / about / news / in - a - first - caltechs - space - solar - power - demonstrator - wire� lessly - transmits - power - in - space تقرير صحيفة ديلي ميل Is THIS the key to unlimited clean energy ? Scientists beam solar power to Earth from SPACE in world first https :// www . dailymail . co . uk / sciencetech / article - 12184831 / Scientists - beam - solar - pow� er - Earth - SPACE - major - step - un� limited - clean - energy . html العلماء يرسلون الـطــــــاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض وطاقة الرياح. ومن المتوقع أن تنمو هذه الأنواع من الطاقة المتجددة بشكل كبير ٪ بحلول 40 في العقود القادمة، لتصل إلى . 2050 ٪ بحلــول عام 45 و 2035 عــام ٪ من 90 وإجمالاً، من المتوقع أن تشكل سوق الطاقة بحلول منتصف القرن، مع استخدام الطاقة الشمسية لنصفها تقريبًا. وعلى الرغم من النمو المتسارع لأنواع الطاقة المتجددة وخاصة الطاقة الشمسية، الا أن ثمة تحديات ومشكلات فنية تواجهها تتطلب التغلب عليها. ومن ابرز تلك المشكلات الفنية هي مشكلة كفاءة الطاقة، و مشــكلة تقطعها، والذي يعني ان تجميع الطاقة لا يمكن ان يكون إلا عندمــا يتوفر ضوء الشــمس الكافي بالإضافة الى ذلك فان الألواح الشمسية تشغل مساحة كبيرة على الأرض. الأقمار الاصطناعية تجمع طاقة الشمس لمواجهة مشاكل تكنولوجيا الطاقة الشمسية، اتجه العلماء نحو البحث عن طرق وأساليب لاستغلال الطاقة الشمسية الفضائية، حيث تعتمد هذه التقنية على استخدام أقمار صناعية المجهزة بألواح شمسية لامتصاص الطاقة الشمســية في الفضاء، حيث يتم تحويل