وسيؤدي المشروع الجديد إلى خفض تكلفة الطاقة لكل كيلوواط ساعة في إسرائيل بنسبة 75%؛ تغطية نصف البيوت البلاستيكية في إسرائيل بالخلية الجديدة ستنتج كهرباء تتجاوز الهدف الوطني المحدد لعام 2050
تأسست شركة Red Solar Flower على أساس اختراع البروفيسور حاييم رابينوفيتش من كلية الزراعة والأغذية والبيئة، والبروفيسور ليوز إتجار من معهد الكيمياء في الجامعة العبرية. وطور العلماء نموذجا أوليا لخلية شمسية مبتكرة أثبتت كفاءتها تكنولوجيا، وتغير منتجاتها قواعد اللعبة بشكل كبير في مجال الطاقة الشمسية والإنتاج الزراعي. تم تصميم الخلية الشمسية المبتكرة لتغطية كاملة للمناطق الزراعية (الدفيئات والبساتين والحقول) والمسطحات المائية التي ستمكن من توليد الكهرباء والمنتجات الزراعية، دون اغتصاب الموارد الطبيعية ودون الإضرار بالبيئة.
ويتم إنتاج الخلية الشمسية المبتكرة القائمة على التطور الكيميائي بطريقة بسيطة وسهلة نسبيا من مواد رخيصة الثمن، مثل البيروفسكايت، الذي تحويلها الكيميائي يجعلها شفافة للطاقة الضوئية التي تحتاجها النباتات لعمليات التمثيل الضوئي، ويسمح للطاقة الضوئية المتبقية أن تكون تحويلها إلى كهرباء. بروفيسور ليووز إتجار يوضح أن: "من الواضح للجميع أن الطاقة الموجودة في الدفيئات الزراعية تهدر منذ سنوات، وذلك لأن المحاصيل لا تستخدم سوى جزء بسيط من إشعاع الطاقة الصادر عن الشمس ويتم إشعاع بقية الطاقة مرة أخرى إلى الغلاف الجوي أو تصبح حرارة يجب على المزارعين التخلص منها في معظم أيام السنة." ويضيف إتجار أن الحل الذي نقدمه يزيد من إنتاج الكهرباء الشمسية في مناطق النمو بما يصل إلى 2.5 مرة. يوفر المنتج المبتكر سعرًا رخيصًا لإنتاج وتركيب اللوحة مقارنة بخلايا السيليكون ويحسن ظروف النمو بشكل كبير عن طريق تقليل الحمل الحراري وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة وتوفير المياه والحماية ضد العناصر والحماية الجزئية بشكل غير مباشر ضد عوامل الأمراض والآفات.
جميع التقنيات الموجودة اليوم في السوق لإنتاج الكهرباء الخضراء في المناطق الزراعية تعتمد على الخلايا الكهروضوئية غير الشفافة للضوء، أو الشفافة جزئيًا لمعظم الطيف، وبالتالي فإن الاستخدام والإنتاجية أقل. ويشير البروفيسور حاييم رابينوفيتش إلى ما يلي: "إن التطوير الحالي الذي يمكن تركيبه على أي منطقة زراعية وفوق أي مسطح مائي، سيمكن من استبدال أسطح معظم الدفيئات الزراعية بشكل كامل، وتخفيف الأحمال الحرارية في البساتين والحقول، ومنع تحول المسطحات المائية التي عليها يتم وضع أطواف أو جزر من الخلايا الشمسية في الصحاري المائية.
وتظهر الحسابات المستندة إلى البيانات الموجودة أن استخدام الخلايا الجديدة سيخفض تكلفة الطاقة لكل كيلوواط ساعة في إسرائيل بنسبة 75%، مما سيقلل من نفقات المزارع ويزيد دخله ورفاهيته. وهذه ليست أقل من ثورة. ولهذا السبب – في إسرائيل يتم بناء الدفيئات الزراعية على مساحة حوالي 90 ألف دونم. إن تغطية نصف أسطح المنازل بالخلايا الجديدة ستوفر الكهرباء الخضراء بكمية تتجاوز الأهداف الوطنية في إنتاج الكهرباء وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المحددة لعام 2050. ولقياس الإمكانات الاقتصادية تجدر الإشارة إلى أنه يتم إنشاء الدفيئات الزراعية حول حوض البحر الأبيض المتوسط وحده على مساحة تبلغ حوالي 2 مليون دونم.
من دراسة نشرت في الأمن الغذائي العالمي وفي عام 2018 يبدو أن قيمة محاصيل الخضروات تشكل نحو 30% من إجمالي قيمة محصول الخضروات الزراعي المقدر بنحو 1.850 مليار دولار، ويتم إنتاجها جميعها على أساس حوالي 10% من إجمالي الطاقة الضوئية التي يشعها الشمس المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي، كانت مجرد مسألة وقت وبحث إبداعي لإيجاد الحل الأكثر كفاءة للإنتاج المشترك للمنتجات الزراعية والكهرباء على أساس الطاقة من الشمس التي لا تستخدم في عملية التمثيل الضوئي.
وقد تمت دراسة الفكرة وخطة البحث من قبل هيئة الابتكار التي منحت الباحثين منحة سخية لإجراء الأبحاث والتي على أساسها تأسست شركة Red Solar Flower بالتعاون مع شركة التنفيذ في الجامعة العبرية. بفضل البحث والتطوير والإنجازات، فازت الشركة، تحت إدارة الدكتور شاي دانزيجر وإيلان شارون، مؤخرًا بالمركز الأول في مسابقة وطنية في مجال حلول أزمة المناخ التي نظمتها Startup Nation.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 5
لقد تم تطوير مجمعات الطاقة الشمسية Provoskite لسنوات عديدة. ويتنافس الباحثون فيما بينهم حول من سينجح في تطوير مجمعات الطاقة الشمسية من هذه المادة، والتي من الواضح أنها ستكون الآن أرخص بكثير من المجمعات المعتادة. ماذا فقط؟ ولم يتمكن أحد حتى الآن من بناء مثل هذه الزنزانة التي يمكن وضعها على السطح ونسيانها لمدة 25 عامًا. لذلك سينجحون أولاً في بناء خلايا طبيعية، ثم سيطورون خلايا شفافة للضوء اللازم لعملية التمثيل الضوئي. وكما يقول المثل الأمريكي: تعلم المشي قبل أن تحاول الركض. وأعدكم أيها الأساتذة الكرام: ستفتحون خلايا استفزازية عادية، وتصبحون مليارديرات، ثم تعملون على التكامل مع الزراعة.
الخلايا الشمسية تدر أموالاً أكثر من الزراعة.
أجرو سولار هي مجرد مزحة لتوسيع إنتاج الطاقة دون الحاجة إلى موافقات صارمة من رامي.
مثل الحظائر والسقائف وأقفاص الدجاج وغيرها - التي كانت مغلقة ولا يدر المال سوى السقف
أعتقد أن الفكرة إشكالية للغاية لأنه في الصيف سيتعين عليهم تغطية الدفيئات بشبكة تظليل حتى لا تنضج النباتات
حتى لو تمكنوا من تطوير اللوحة الشفافة، فهذا يمثل مشكلة، لأنه في الصيف سيتعين عليهم تغطية الدفيئة بشبكة تظليل حتى لا تنضج النباتات في الداخل وهذا سيقلل من إنتاج الكهرباء
رائع جدا