خلية شمسية واحدة.. اكتشاف سيغير تكلفة إنتاج الطاقة الكهروضوئية إلى الأبد

في خطوة قد تغير مستقبل الطاقة المتجددة ، نجح فريق بحثي من شركة "Imec" بالتعاون مع شركائها في تطوير خلايا شمسية من مادة البيروفسكايت تتميز باستقرار أعلى وأداء أفضل في الظروف الخارجية، مما يجعلها منافسًا قويًا للألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، بحسب تقرير لموقع "The Pulse" اطلعت عليه "العربية Business".
وتُعد خلايا البيروفسكايت الشمسية واحدة من أكثر التقنيات الواعدة في مجال الطاقة المتجددة، لكنها كانت تواجه تحديًا رئيسيًا يتمثل في سرعة تدهور أدائها في البيئات الخارجية، ومع التطور الجديد، تمكن الباحثون من تحسين استقرار هذه الخلايا، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع في العالم الحقيقي.
وقال مدير البحث والتطوير في "Imec"، توم أيرنوتس: "يمثل هذا البحث تقدمًا كبيرًا في فهم تدهور وحدات البيروفسكايت الشمسية في الظروف الحقيقية، ومع التحسينات الإضافية لكفاءة الوحدات المصغرة، يمكن لهذه النتائج تسريع تسويق هذه التكنولوجيا الواعدة".
ويُتوقع أن يعزز هذا التطور من اعتماد المستهلكين على الطاقة الشمسية، حيث ستوفر الخلايا الجديدة طاقة أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأطول عمرًا، كما سيدعم هذا الاكتشاف التحول العالمي من الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة النظيفة، مما يسهم في تحقيق أهداف الاستدامة العالمية.
بداية عصر جديد للطاقة المتجددة
مع استمرار الاختبارات والتطوير، يبدو أن مستقبل الطاقة الشمسية مشرق، هذا الاكتشاف ليس مجرد تقدم تقني، بل هو خطوة نحو جعل الطاقة الشمسية متاحة للجميع، سواء للمنازل أو الشركات أو محطات الطاقة الكبيرة.
كما أشارت "Imec" إلى أن الاختبارات أظهرت نمطًا ثابتًا لانخفاض الأداء خلال النهار واستعادته ليلًا، وذلك بفضل عمليات المراقبة الخارجية.
بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام نموذج ذكاء اصطناعي لتقييم البيانات، مما يفتح الباب أمام تحسينات مستقبلية في أداء الخلايا الشمسية.
يمكن القول بأن هذا الاكتشاف يعد بداية لعصر جديد في مجال الطاقة الشمسية، حيث تصبح الخلايا الكهروضوئية أكثر كفاءة واستقرارًا، ومع استمرار التطورات التكنولوجية، قد نشهد قريبًا تحولًا جذريًا في طريقة توليد الطاقة، مما يعزز الجهود العالمية لبناء مستقبل أكثر استدامة.

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

صحيفة مال

منذ 21 ساعات

• صحيفة مال

يد روبوتية تتعلم الإمساك بالأشياء بمرونة تحاكي اليد البشرية

في إنجاز جديد في عالم الروبوتات، طوّر باحثون من جامعة EPFL يدًا روبوتية لينة تتكون من شرائح مصنوعة من السيليكون ملفوفة حول معصم وتتضمن أصابع ميكانيكية، مع مفاصل مزودة بنوابض، وذراع روبوتية قابلة للانثناء، ويمكن لليد الروبوتية التكيّف مع الأجسام المختلفة دون الحاجة إلى بيانات بيئية دقيقة أو أنظمة تحكم معقدة. ووفقا لـ 'بوابة التقنية العريية' تمكنت هذه اليد المعروفة باسم ADAPT، من التقاط 24 جسمًا متنوعًا بنسبة نجاح وصلت إلى 93%، مستخدمة فقط أربع حركات مبرمجة، مستفيدة من مرونتها الميكانيكية لتشكيل قبضات تنتظم تلقائيًا بطريقة تشبه اليد البشرية بنسبة بلغت 68%. وقد نُشرت نتائج هذا البحث في المجلة العلمية Nature Communications Engineering. على عكس الأنظمة الروبوتية التقليدية التي تعتمد على تحكم مركزي دقيق ومحركات منفصلة لكل مفصل، تستند يد ADAPT الروبوتية إلى مفهوم 'الذكاء الميكانيكي الموزّع' (Distributed mechanical intelligence)، إذ يؤدي التوزيع الدقيق للمواد اللينة والنوابض في اليد إلى القدرة على التفاعل الطبيعي مع الأجسام، وهذا يتيح لها التكيّف بسهولة مع الأجسام المختلفة من حيث الشكل والحجم. اقرأ المزيد ويوضح Kai Junge، طالب الدكتوراه في كلية الهندسة في EPFL، والمشارك في تطوير المشروع: 'نحن كبشر لا نعتمد على معلومات دقيقة لالتقاط الأشياء، بل على تفاعل مرن بين اليد والجسم'، ويضيف: 'هذا النوع من التوافق هو ما نحاول تقليده في تصميمنا للروبوتات'. في الاختبارات العملية، أظهرت اليد الروبوتية ADAPT قدرتها على أداء مهام التقاط الأجسام باستخدام أربعة أوضاع حركية عامة فقط، دون الحاجة إلى تعديل كل مفصل بنحو مستقل. ومع أنها تحتوي على 12 محركًا فقط ضمن المعصم، تدير هذه المحركات 20 مفصلًا بفضل التوزيع الذكي للنوابض وشرائح السيليكون. تمكنت اليد من التكيف مع مجموعة من الأجسام المختلفة في الأحجام والأشكال، ومقارنةً بنسخة صلبة من اليد، حققت اليد اللينة أداءً متفوقًا في أكثر من 300 تجربة.

سويفت نيوز

٢٠-٠٣-٢٠٢٥

• سويفت نيوز

للمرة الأولى في التاريخ.. لوحة شمسية متغيرة اللون للتناغم مع سطح المبنى

ماساتشوستس – سويفت نيوز: في عالم يشهد نموًا متزايدًا في استخدام الطاقة المتجددة، مثل الألواح الشمسية، اعتدنا على رؤية الألواح السوداء التقليدية. ومع ذلك، تم تحقيق اكتشاف ثوري لأول مرة في التاريخ وهو لوح شمسي قادر على تغيير لونه ليتناغم مع سطح المبنى. وكشفت شركة 'Sistine Solar' عن تقنيتها الجديدة 'SolarSkin'، التي تقدم حلاً مثاليًا لجميع التساؤلات حول العلاقة بين الطاقة الشمسية واللمسة الجمالية، بحسب ما نقله موقع 'The Pulse'. على مدار السنوات، اكتسبت الألواح الشمسية شعبية واسعة، لكن مع استمرار التطورات، أصبح العديد من الأفراد والشركات يفضلون حلولًا تتماشى مع التصميمات المعمارية والتنسيق اللوني. لطالما طرح المهندسون والمصممون أسئلة مثل: 'عملاؤنا يريدون الطاقة الشمسية، لكنهم يرغبون في أن تتماشى مع جمالية المبنى.. هل يمكنكم تحقيق ذلك؟'. واجه أصحاب المنازل والمهندسون المعماريون صعوبات في دمج الألواح الشمسية مع التصاميم الهندسية، مما أدى إلى تردد البعض في اعتمادها رغم فوائدها البيئية والاقتصادية. فبعض الأشخاص يفضلون أن تتناسب الألواح مع ألوان الأسطح، مثل اللون الذهبي على أسطح ذهبية، مما يسهم في تعزيز انتشار الطاقة الشمسية دون المساس بالجانب الجمالي للمباني. وجاءت تقنية 'SolarSkin' لتكون الحل الأمثل، حيث تعمل 'Sistine Solar' على تجاوز قيود الألواح التقليدية لتلبية متطلبات الأفراد والشركات الباحثين عن حلول أكثر تطورًا. ولا يمكن إنكار كفاءة الألواح السوداء التقليدية، ولكن بعض الابتكارات ضرورية للحفاظ على الطابع الجمالي للمباني. ولتحقيق هذا التطور، تعاونت 'Sistine Solar' مع الشركاء المعماريين في 'Ackerberg's Alliance' للانتقال من مرحلة الفكرة إلى اختيار التصميم النهائي. وقام المصمم الرئيسي للمشروع بتجسيد الرؤية، ليتم تنفيذها في مبنى 'MoZaic East'، المعروف بجماله المعماري، مما يتيح إمكانية تطبيق الفكرة في مشاريع أخرى. نعيش اليوم في عصر الاستدامة، لكننا أيضًا في عصر الجماليات، فالمباني الحديثة، سواء لأغراض سياحية أو تجارية، تُصمم بعناية لتكون جذابة بصريًا، ومن هنا، فإن تمكين الألواح الشمسية من الاندماج مع ألوان المباني سيغير الطريقة التي ننظر بها إلى الطاقة الشمسية. إذا تم تنفيذ هذا المفهوم بنجاح، فإن المستقبل سيشهد تبني المزيد من الشركات لهذا التطور، مما يعزز من انتشار الطاقة النظيفة بطريقة تتناسب مع الذوق العام والحساسيات الثقافية والتصميمية، لتقديم بُعد جديد وشامل للطاقة المتجددة. تمثل تقنية 'SolarSkin' نقطة تحول رئيسية في مسيرة تطوير الألواح الشمسية، إذ يعكس هذا الابتكار تفكيرًا إبداعيًا يتجاوز المفاهيم التقليدية ليجمع بين الاستدامة والجاذبية البصرية وفقًا لتفضيلات الأفراد. ويمكن القول بأن هذا التقدم لا يجعل الطاقة الشمسية أكثر عملية فحسب، بل يسهم أيضًا في تحسين النسيج المعماري للبيئة العمرانية.

أرقام

١٨-٠٣-٢٠٢٥

• أرقام

ثورة تقنية جديدة.. ماذا يعني تطوير أول حاسوب بدماغ بشري؟

يعمل الدكتور "ويل كاستر"، الباحث في مجال الذكاء الاصطناعي، على ابتكار آلةٍ ذات وعي ذاتي تجمع بين الذكاء والمشاعر البشرية، لكنه يتعرض لهجوم من معارضين، وقبل وفاته، تقرر زوجته نقل وعيه إلى حاسوب فائق. بعد مرور عقد من صدور فيلم "ترانسيندنس" يبدو أن الخيال العلمي يقترب من الواقع، فماذا يحدث؟ الذكاء البيولوجي الاصطناعي - أطلقت شركة "كورتيكال لابس Cortical Labs" الأسترالية، حاسوب "CL1"، في برشلونة مطلع مارس الجاري، بعد 6 سنوات من العمل، والذي يدمج خلايا الدماغ البشري مع رقائق السيليكون لتشكيل شبكات عصبية، مُبشرًا بعصر جديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي. دماغ بشري مصنع - يعمل الحاسوب بخلايا دماغ بشرية مستزرعة في المختبر، موصولة بـ 59 قطبًا كهربائيًا تُشكّل شبكة عصبية، ويُغلَّف النظام بوحدة دعم حياة تُبقي الخلايا حيةً من خلال محاكاة وظائف الجسم، بما في ذلك نبض القلب، وترشيح الفضلات مثل الكلى، وخليط من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. حياة مؤقتة - تُوضع الخلايا العصبية في محلول مُغذٍّ وتتلقى معلوماتها من نظام تشغيل الذكاء البيولوجي الخاص بالشركة، والذي يُنشئ عالمًا مُحاكيًا تستقبل فيه الخلايا العصبية مُدخلات حسية وتُنتج استجابات تُؤثر على البيئة الخارجية، ويُمكن للنظام البقاء حيًا لمدة تصل إلى ستة أشهر. مرونة وقدرة - تبلغ تكلفة اقتناء الحاسوب حوالي 35 ألف دولار، ويقدم بديلًا للذكاء الاصطناعي التقليدي من خلال الاستفادة من قدرة الخلايا العصبية البيولوجية على التكيف وكفاءتها في استخدام الطاقة. محاكاة الدماغ - ​قال "بريت كاجان"، الرئيس العلمي للشركة: "ما نفعله هو أخذ خلايا جذعية يتم استزراعها في المختبر من عينات الدم، واستخدام طريقتين مختلفتين لتوجيهها لتصبح خلايا عصبية، الأولى هي محاكاة الإشارات الكيميائية الطبيعية التي توجه نمو دماغ الجنين، والثانية هي تحفيزها بشكل مباشر لتصبح خلايا عصبية". قدرات هائلة - أضاف "كاجان": "إذا كان لديك 120 وحدة حاسوب CL1، يمكنك إعداد تجارب مُحكمة لفهم الجينات والبروتينات التي تُحفز شخصًا على التعلم، ويمكنك البدء فورًا في اكتشاف الأدوية ونمذجة الأمراض المرتبطة بالدماغ". اختراق كبير - يمكن لهذا الاختراع أن يساهم مستقبلًا في تطوير أدوات ذكاء اصطناعي بمستوى العقل البشري، كما يمكن استخدامه لفهم الدماغ البشري بشكل أفضل والمساعدة في علاج أمراض مثل الزهايمة، إلى جانب تطوير تقنيات حوسبة أكثر كفاءة. الرقائق أصبحت من الماضي - أشار مطورو الحاسوب البيولوجي إلى أن الاستفادة من الخلايا العصبية كركيزة حاسوبية، تجعله قادرًا على إظهار أنماط من الذكاء أكثر تشابهًا مع تلك التي نراها في الكائنات الحية، مقارنةً بالذكاء الاصطناعي التقليدي الذي يعتمد على الرقائق. لا داعي للخوف - رغم القدرات والإمكانات التي يعد بها حاسوب "CL1"، فإنه لا يشكل تهديدًا مثلما حدث في فيلم "ترانسيندنس"، عندما طور "كاستر" قدرات فائقة للسيطرة على التكنولوجيا والبنية التحتية والتحكم في حياة البشر بعد تحوله إلى كيان رقمي. آلة جبارة لكن بلا وعي - يعد "CL1" أول حاسوب بيولوجي يمكن برمجته، واستخدامه خلايا دماغية مستزرعة لا يعني بطبيعة الحال أنه يمتلك عقلًا بشريًا كاملًا، ولا يمكن القول إن لديه وعيه الخاص، لكنه قادر على التعلم بطريقة تشبه كيفية عمل الدماغ البشري. المصادر: أرقام – كورتيكال لابس – نيو أطلس – بي سي وورلد – جيزمودو – بيو فارما تريند – آي إم دي بي