طاقة الرياح لن تعود كما كانت.. اكتشاف تاريخي تحت الماء سيغير كل شيء

العربية توصل فريق مهندسين من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات بجامعة أكسفورد بروكس إلى تصميم جديد لمزارع الرياح البحرية قد يغير إنتاج الطاقة إلى الأبد، بحسب ما ذكره موقع "Eco Portal"، واطلعت عليه "العربية Business".
نشرت جامعة "أكسفورد بروكس" مؤخراً بحثاً جديداً يُعلن عن اكتشافها لفوائد توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWTs) مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWTs).
تألف فريق البحث من علماء من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات، بقيادة البروفيسور إياكوفوس تزاناكيس. استخدمت الدراسة أكثر من 11,500 ساعة من المحاكاة الحاسوبية، بهدف البحث في إمكانية تحسين كفاءة مزارع الرياح من خلال استبدال مراوح توربينات الرياح المحورية التقليدية بتوربينات الرياح المحورية المدمجة.وأظهرت نتائجهم أن توربينات الرياح الرأسية كانت أكثر ملاءمة في مزارع الرياح البحرية واسعة النطاق مقارنةً بتوربينات الرياح المحورية. تتميز توربينات الرياح المحورية بمحور يدور عمودياً باتجاه الأرض. وعند وضعها في أزواج ضمن شبكة، فإنها تعزز أداء بعضها البعض بنسبة تصل إلى 15%.
وبطبيعة الحال، لجميع الاكتشافات مزايا وعيوب. وتتمثل أهم فائدة لتوربينات الرياح المحورية في سحب الرياح من جميع الاتجاهات دون الحاجة إلى نظام انحراف. لمن لا يعرف، "نظام الانحراف في توربينات الرياح هو العنصر المسؤول عن توجيه دوار توربين الرياح نحو الريح."
ووفقاً للبروفيسور تزاناكيس، أثبتت دراستهم أنه يمكن تصميم توربينات مزارع الرياح ذات المحور الرأسي لتكون أقرب إلى بعضها البعض، مما يزيد من كفاءتها ويخفض تكاليف الكهرباء في نهاية المطاف. ويعتقد أن توربينات الرياح ذات المحور الرأسي يمكن أن تساعد في تسريع التحول الأخضر لأنظمة الطاقة لدينا على المدى الطويل، مما ينتج طاقة أكثر نظافة واستدامة من مصادر متجددة.
أكبر عيوب توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هو انخفاض كفاءتها الهوائية مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي.
"بعبارة أخرى، سيُحوّل الصف الأمامي حوالي نصف الطاقة الحركية للرياح إلى كهرباء، بينما تنخفض هذه النسبة في الصف الخلفي إلى 25-30%. تبلغ تكلفة كل توربين أكثر من مليوني جنيه إسترليني/ميغاواط.
لا يتفق جميع الخبراء مع نتائج البحث. يُشكك خبير الديناميكا الهوائية، البروفيسور ينس نوركير سورينسن، في الأساس العلمي لتصميم جهود البحث في جامعة أكسفورد بروكس، وهيكل التصميم، والنتائج التي استندت إليها الاستنتاجات.
وقد يكون هذا الاكتشاف التاريخي الأخير مُبتكراً، لكن لا يمكننا إنكار أو تأكيد ما إذا كان سيُغير مسار حصاد طاقة الرياح.
وسيتعين إجراء المزيد من الأبحاث والدراسات الميدانية المتعمقة لإثبات أن توربينات الرياح المحورية الرأسية أكثر فائدة من توربينات الرياح المحورية الأفقية. وإذا أثبتت فعاليتها من حيث التكلفة، فستساعد بلا شك في جعل الطاقة المتجددة أكثر سهولة. ونعتقد أن الزمن وحده كفيل بإثبات ذلك.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

صوت لبنان

٠٨-٠٥-٢٠٢٥

• صوت لبنان

كنز بقيمة 100 مليار دولار تحت هذه الصحاري الخمس!

العربية يقدّر الباحثون أن كميات الطاقة التي تنتجها الولايات المتحدة الأميركية لا يمكنها مواكبة الطلب المتنامي من الذكاء الاصطناعي وحده، إلا أن كنزاً بقيمة 100 مليار دولار ممتد في 5 صحاري أميركية يمكنه حل تلك المعضلة، بحسب تقرير لمجلة "EcoPortal"، اطلعت عليه "العربية Business". الصحاري في الجنوب الأميركي الممتد في ولايات؛ كاليفورنيا ونيفادا وأريزونا ونيو مكسيكو وتكساس، يمكنها توليد أكثر من 1200 غيغاواط من الطاقة الشمسية نظرياً، وهو ما يكفي ويزيد لتزويد البلاد بأكملها بالطاقة عدة مرات بفضل وفرة أشعة الشمس وأرضها المفتوحة. وقد توفر هذه الصحاري غذاءً للذكاء الاصطناعي، الذي يتزايد الإقبال عليه بسرعة. خاصةً وأنه أكثر من مجرد محرك إنترنت؛ بل هو ابتكار برامج حاسوبية قادرة على تنفيذ عمليات كالاستشعار والتعلم والاستدلال واتخاذ القرارات، وهي عمليات تتطلب عادةً ذكاءً بشرياً.مع ذلك، لا يعتمد الذكاء الاصطناعي على نفسه، ولا تقتصر الحاجة إلى الأفكار لتشغيله على ذلك فحسب، بل يحتاج أيضاً إلى كميات هائلة من الطاقة. ويدّعي الباحثون أن شبكة الطاقة في الولايات المتحدة لا تستطيع مواكبة النمو السريع والطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي، مما يدفع المطورين إلى إنشاء مراكز بيانات جديدة. لذا، تُعدّ الصحاري المشمسة حلاً لهذه المشكلة. وفقاً لتقرير بحثي إلكتروني صادر عن "Xatakoan"، يُؤكد التقرير وجود ما يُسمى بـ"مُطوّري القدرات الفائقة"، وهم شركات تقنية تُدير بنية تحتية عالمية للحوسبة السحابية. تلعب مراكز البيانات هذه دوراً هاماً في تطوير الذكاء الاصطناعي وخدمات البيانات والخدمات الرقمية. لذلك، يُشير مصطلح "مُطوّر القدرات الفائقة" إلى التوسع السريع والقابل للتنفيذ عند الطلب لهذه المراكز. من جانبه، أقر الرئيس الأميركي، دونالد ترامب مبادرة بقيمة 100 مليار دولار لبناء مراكز بيانات لدعم الذكاء الاصطناعي، وفقاً لنيوترون بايتس. ولتحقيق الحلم، تعاونت 3 شركات، وهي OpenAI، وOracle، وSoftBank، للاستثمار في مراكز الذكاء الاصطناعي في أميركا وأسست شركة تُسمى Stargate. وتقول نيوترون بايتس: "يمكن أن تستثمر "Stargate" ما يصل إلى 500 مليار دولار على مدى 4 سنوات". لا تزال شركات التكنولوجيا الكبرى مترددة في تغيير الوضع، رغم جاهزية التكنولوجيا. حيث توجد ثلاث قضايا رئيسية تُسهم في هذا التردد. يُعد تدريب الذكاء الاصطناعي مجالاً آخذاً في النمو؛ فهو ظاهرة حديثة، وقد لا يكون من السهل بناء منهج تعليمي حوله، نظراً للتغيرات السريعة التي تحدث يومياً. ولأن هدفهم هو ضمان الموثوقية، لطالما تردد مصممو مراكز البيانات في الانفصال عن الشبكة. فهم لا يستطيعون تحمل انقطاع بسيط للتيار الكهربائي. يمكن حل جميع العوامل، مثل الخوف والتردد، طالما كان هناك تفصيل لكيفية سير الأمور. وقد تم بالفعل حل جميع العقبات التي كان سيواجهها المطورون، مثل التمويل وموافقة الحكومة. علاوة على ذلك، تتميز هذه التكنولوجيا بإمكانية بنائها بسرعة، دون الحاجة إلى إعادة تشغيل أي نوع من أنواع الطاقة أو المفاعلات النووية. ووصفها موقع "Ecoportal" بأنها أعظم كنز منذ إعلان الاستقلال. الشمس مشرقة، والطاقة النظيفة متوفرة بكثرة، وستستفيد الشركات، والأهم من ذلك كله، أنه من السهل إنتاجها على نطاق أوسع.

صوت لبنان

١٦-٠٤-٢٠٢٥

• صوت لبنان

طاقة الرياح لن تعود كما كانت.. اكتشاف تاريخي تحت الماء سيغير كل شيء

العربية توصل فريق مهندسين من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات بجامعة أكسفورد بروكس إلى تصميم جديد لمزارع الرياح البحرية قد يغير إنتاج الطاقة إلى الأبد، بحسب ما ذكره موقع "Eco Portal"، واطلعت عليه "العربية Business". نشرت جامعة "أكسفورد بروكس" مؤخراً بحثاً جديداً يُعلن عن اكتشافها لفوائد توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWTs) مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWTs). تألف فريق البحث من علماء من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات، بقيادة البروفيسور إياكوفوس تزاناكيس. استخدمت الدراسة أكثر من 11,500 ساعة من المحاكاة الحاسوبية، بهدف البحث في إمكانية تحسين كفاءة مزارع الرياح من خلال استبدال مراوح توربينات الرياح المحورية التقليدية بتوربينات الرياح المحورية المدمجة.وأظهرت نتائجهم أن توربينات الرياح الرأسية كانت أكثر ملاءمة في مزارع الرياح البحرية واسعة النطاق مقارنةً بتوربينات الرياح المحورية. تتميز توربينات الرياح المحورية بمحور يدور عمودياً باتجاه الأرض. وعند وضعها في أزواج ضمن شبكة، فإنها تعزز أداء بعضها البعض بنسبة تصل إلى 15%. وبطبيعة الحال، لجميع الاكتشافات مزايا وعيوب. وتتمثل أهم فائدة لتوربينات الرياح المحورية في سحب الرياح من جميع الاتجاهات دون الحاجة إلى نظام انحراف. لمن لا يعرف، "نظام الانحراف في توربينات الرياح هو العنصر المسؤول عن توجيه دوار توربين الرياح نحو الريح." ووفقاً للبروفيسور تزاناكيس، أثبتت دراستهم أنه يمكن تصميم توربينات مزارع الرياح ذات المحور الرأسي لتكون أقرب إلى بعضها البعض، مما يزيد من كفاءتها ويخفض تكاليف الكهرباء في نهاية المطاف. ويعتقد أن توربينات الرياح ذات المحور الرأسي يمكن أن تساعد في تسريع التحول الأخضر لأنظمة الطاقة لدينا على المدى الطويل، مما ينتج طاقة أكثر نظافة واستدامة من مصادر متجددة. أكبر عيوب توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هو انخفاض كفاءتها الهوائية مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي. "بعبارة أخرى، سيُحوّل الصف الأمامي حوالي نصف الطاقة الحركية للرياح إلى كهرباء، بينما تنخفض هذه النسبة في الصف الخلفي إلى 25-30%. تبلغ تكلفة كل توربين أكثر من مليوني جنيه إسترليني/ميغاواط. لا يتفق جميع الخبراء مع نتائج البحث. يُشكك خبير الديناميكا الهوائية، البروفيسور ينس نوركير سورينسن، في الأساس العلمي لتصميم جهود البحث في جامعة أكسفورد بروكس، وهيكل التصميم، والنتائج التي استندت إليها الاستنتاجات. وقد يكون هذا الاكتشاف التاريخي الأخير مُبتكراً، لكن لا يمكننا إنكار أو تأكيد ما إذا كان سيُغير مسار حصاد طاقة الرياح. وسيتعين إجراء المزيد من الأبحاث والدراسات الميدانية المتعمقة لإثبات أن توربينات الرياح المحورية الرأسية أكثر فائدة من توربينات الرياح المحورية الأفقية. وإذا أثبتت فعاليتها من حيث التكلفة، فستساعد بلا شك في جعل الطاقة المتجددة أكثر سهولة. ونعتقد أن الزمن وحده كفيل بإثبات ذلك.

سيدر نيوز

٠٦-٠٣-٢٠٢٥

• سيدر نيوز

العثور على شاطئ عمره 4 مليارات سنة.. خارج الكوكب!

اكتشف العلماء شاطئًا عمره 4 مليارات سنة على الكوكب الأحمر 'المريخ'، وجاء الكشف عبر مركبة 'زورونغ – Zhurong' الصينية. الاكتشاف الجديد سيفتح الباب لإعادة دراسة وبحث كل معرفتنا عن المريخ، على الرغم من أن مفهوم وجود الماء على المريخ ليس جديدًا، وفق ما ذكره موقع 'Eco portal'، واطلعت عليه 'العربية Business'. ومع ذلك، فإن اكتشاف خطوط الشواطئ القديمة والتشابه مع الأرض قد يؤدي إلى حقيقة مفادها أن هذا الكوكب الأحمر ربما كان يحتوي على بحيرات وأنهار وربما محيطات أيضًا. والسؤال هو، ماذا حدث للمياه، وهل هناك فرصة لدعم المريخ للحياة مثل الأرض؟، هناك إجابات حول هذه الأسئلة، ولكن مع هذا الاكتشاف الجديد، قد نضطر إلى الجلوس وإعادة التفكير. كشف غير متوقع كوكب المريخ عبارة عن صحراء باردة من الصخور والغبار، ولكن قبل 4 مليارات سنة، لم يكن الأمر كذلك. إن ما يعبر عنه مسبار 'زورونغ' استنادًا إلى نتائجه هو أن المريخ كان يتمتع بظروف مناخية وطقسية تدعم الحياة، على سبيل المثال، لدينا على الأرض الشمس والمطر والثلج وأكثر من ذلك؛ كل هذا يلعب دورًا في دعم الحياة والمحيطات والأنهار والحيوانات والبشر، لذلك، ربما كان المريخ كذلك أيضًا. بعبارة أخرى، فإن الهياكل الجيولوجية التي تم العثور عليها تشبه إلى حد كبير طبيعة الأرض، واكتشف أول مؤشر على أحد تلك الشواطئ المفقودة منذ فترة طويلة على المريخ وتضمن منحدرات رملية ضحلة تم الحفاظ عليها بشكل مثالي على عمق 10 أمتار تحت سطح المريخ، واكتشف رادار اختراق الأرض للمسبار طبقات رملية واسعة يبدو أنها جرفتها أمواج المحيط وانحدرت برفق نحو الشاطئ الصخري. يأتي ذلك، فيما تعد طبيعة المريخ أكثر شبهًا بالأرض، وهي طبيعة قادرة على دعم وجود الماء السائل، والسؤال الرئيسي الذي لا يزال قابلًا للنقاش هو: ما الذي حدث وكان مأساويًا إلى هذا الحد الذي تسبب في اختفاء كل ذلك؟. أحد النظريات التي تدور حول هذا السؤال هي أن المريخ يتمتع بغلاف جوي أكثر سمكًا، مما تسبب في توقف كل طبيعته المولدة للحياة على مدار ملايين السنين، ولكن إذا كان هناك شاطئ، فمن المفترض أن يكون هناك علامة على وجود أنظمة بيئية بحرية أيضًا. كيف انتهت المياه على المريخ؟ يتصدر المريخ قائمة الموضوعات التي يوليها العلماء المزيد من الاهتمام لأنهم يعتقدون أن هناك أملًا في العيش هناك نظرًا لامتلاكه صفة تشبه الأرض. أما عن المكان الذي ذهبت إليه المياه، فيعتقد الباحثون أنها كانت محاصرة تحت السطح الجليدي للكوكب، من ناحية أخرى، يعتقد علماء آخرون أن المياه ربما هربت من الغلاف الجوي بسبب فقدان الغلاف الجوي. باختصار، فإن هذه المياه والأنهار والمحيطات والشواطئ السابقة التي كان يُعتقد أنها كانت موجودة ذات يوم تشكل حجة قوية، مما يجعل العلماء يعتقدون أن هناك أملًا. ولكن كان لابد أن تكون هناك أنظمة بيئية بحرية، وربما من خلال أبحاثهم، كان بإمكان العلماء تحديد حفريات الأسماك أو الأنواع البحرية أيضًا، وهذا شيء لم يتم اكتشافه أو تسجيله بعد.