أقوى بـ 1000 مرة .. اليابان تكشف عن أول لوحة شمسية من التيتانيوم

في سباق محموم نحو تطوير مصادر طاقة نظيفة ومستدامة، تتصدر اليابان المشهد بابتكار علمي جديد قد يُحدث ثورة في مجال الطاقة الشمسية، فقد نجح باحثون يابانيون في تطوير أول لوحة شمسية مصنوعة من التيتانيوم، والتي تعد بأن تكون أقوى بألف مرة من الألواح الشمسية التقليدية، هذا الاختراع قد يغير قواعد اللعبة في مجال توليد الكهرباء المستدامة، ويجعل الطاقة النظيفة أكثر كفاءة وبأسعار معقولة للجميع.
كيف تم تحقيق هذا الإنجاز؟
تمكن فريق من الباحثين في جامعة طوكيو من صنع هذه اللوحة الشمسية باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم والسيلينيوم، وهي مواد لم تُستخدم من قبل في هذا المجال، وبفضل تقنيات تصنيع متقدمة، تمكن العلماء من تحسين التفاعل بين هذه المواد، ما أدى إلى زيادة كفاءة تحويل الطاقة بشكل ملحوظ. بعبارة أخرى، يمكن لهذه الألواح توليد كمية أكبر من الكهرباء باستخدام نفس كمية ضوء الشمس مقارنة بالألواح التقليدية.
ما الذي يجعل هذه الألواح مبتكرة؟
تعتمد الألواح الشمسية التقليدية على السيليكون، لكن الألواح الجديدة المصنوعة من التيتانيوم والسيلينيوم أثبتت تفوقها في الكفاءة. وقد تم تحقيق ذلك من خلال تقليل التأثير السلبي للتيلوريوم على بنية السيلينيوم، مما أدى إلى تحسين التصاق الطبقات وزيادة كفاءة تحويل الطاقة.
التحديات المتعلقة بالتيتانيوم
التيتانيوم معروف بمقاومته العالية للتآكل وقوته، لكن تكلفة إنتاجه مرتفعة للغاية، مما جعل استخدامه محدودًا في قطاعات مثل الطيران والطب. ومع ذلك، يركز البحث الياباني على تطوير طرق جديدة لإنتاج التيتانيوم بتكلفة أقل، مما قد يفتح الباب أمام استخدامه على نطاق أوسع في مجال الطاقة المتجددة.
دور الإتريوم في هذا الابتكار
الإتريوم، وهو عنصر كيميائي غير معروف على نطاق واسع، يلعب دورًا محوريًا في هذا الابتكار. يستخدم الإتريوم في تنقية التيتانيوم، ما يقلل من تكاليف الإنتاج ويحسن من تطبيقاته التكنولوجية. ومع ذلك، فإن التحدي الرئيسي يكمن في التخلص من الشوائب المجهرية التي يتركها الإتريوم في التيتانيوم، والتي قد تؤثر على مقاومته ومتانته.
هل نحن على أعتاب عصر جديد للطاقة الشمسية؟
يبدو أن هذا الابتكار قد يكون نقطة تحول في مجال الطاقة الشمسية. مع تسارع وتيرة التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة، يمكن لهذه الألواح الشمسية الجديدة أن تسهم في تبني الطاقة الشمسية على نطاق أوسع، حيث ستكون قادرة على توليد المزيد من الكهرباء باستخدام الموارد المتاحة حاليًا.
الخطوات القادمة
لتحقيق الاستفادة الكاملة من هذا الابتكار، هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتطوير، بالإضافة إلى التعاون الدولي لدعم هذه الجهود. إذا تم التغلب على التحديات التقنية والاقتصادية، فقد يصبح التيتانيوم مادة أساسية في مستقبل الطاقة المتجددة، مما يسهم في تحقيق عالم يعتمد على الطاقة النظيفة وخالي من الانبعاثات الضارة.
لحسن الحظ، العمل جارٍ بالفعل، ومع استمرار التقدم في هذا البحث، قد نشهد قريبًا تحولًا جذريًا في كيفية توليدنا واستهلاكنا للطاقة.

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

يمن مونيتور

٢٠-٠٣-٢٠٢٥

• يمن مونيتور

عينات مركبة صينية تكشف عن أسرار ماضي الجانب البعيد من القمر

يمن مونيتور/قسم الأخبار كشفت نتائج حديثة من العينات التي جمعتها مهمة 'تشانغ آه-6' الصينية عن رؤى قيمة حول تاريخ القمر، وخاصة جانبه البعيد. وأطلقت مهمة 'تشانغ آه-6' في أوائل مايو 2024، وهبطت في منطقة حوض أيتكين (القطب الجنوبي) الواسعة، وعادت إلى الأرض في أواخر يونيو محملة بأول عينات جمعت من الجانب البعيد للقمر، بوزن 1935.3غ. ويعرف حوض أيتكين (القطب الجنوبي) بأنه فوهة صدمية على القمر يبلغ قطرها 2500 كم تقريبا وعمقها 13 كم، وهي واحدة من أكبر الفوهات الصدمية المعروفة في النظام الشمسي كله. وهي أضخم وأعمق وأقدم حوض معروف على القمر. ووجد بحث جديد أجراه علماء من الأكاديمية الصينية للعلوم الجيولوجية ونشر في مجلة Science أن تحليل العينات يدعم نموذجا معروفا للقمر، يفترض أنه كان محيطا عالميا من الصهارة السائلة في الأيام الأولى بعد تكوينه، واستمر على الأرجح لعشرات إلى مئات الملايين من السنوات. ومن خلال تحليل شظايا البازلت التي تم استردادها من هذه المنطقة، اكتشف العلماء أن هذه الصخور تشترك في تركيب مماثل مع البازلت منخفض التيتانيوم الذي تم جمعه سابقا بواسطة بعثات 'أبولو' التابعة لناسا إلى الجانب القريب من القمر. وتساعد هذه الصلة في بناء صورة أكثر اكتمالا عن العمليات البركانية على القمر. وفي الوقت نفسه، اختلفت بعض المواد في عينات 'تشانغ آه-6' عن تلك التي جمعتها بعثات 'أبولو' من حيث نسبة نظائر معينة من اليورانيوم والرصاص. ولشرح ذلك، يقترح البحث أن الاصطدام الهائل الذي شكل حوض أيتكين (القطب الجنوبي) قبل نحو 4.2 مليار سنة قد غير الخصائص الكيميائية والفيزيائية لوشاح القمر في هذه المنطقة. وتعد 'تشانغ آه-6' ثاني مهمة صينية لإعادة عينات من القمر، بعد مهمة 'تشانغ آه-5' في عام 2020 التي جمعت عينات من الجانب القريب للقمر. وتشير التحليلات الأولية لعينات 'تشانغ آه-6' إلى وجود عدد من الاختلافات مقارنة بعينات الجانب القريب، بما في ذلك الاختلافات في الكثافة والبنية وتركيز المواد الكيميائية المميزة. ووفقا للعلماء، يمكن أن تؤدي المزيد من التحليلات إلى مفاهيم ونظريات جديدة حول أصل القمر وتطوره. المصدر: سبيس مقالات ذات صلة

اليمن الآن

٢٥-٠٢-٢٠٢٥

• اليمن الآن

حقيقة مثيرة قد تفجر صراعاً دولياً..رمال مصر تدخل في صناعة الوقود النووي

العاصفة نيوز/ متابعات: تحدث العقيد حلمي ذكي بطل حرب أكتوبر عن أهمية الرمال السوداء بمصر خلال لقائه مع طلاب المعهد العالي للعلوم الإدارية بالجيزة أثناء ندوة عن التحديات التى تواجهها مصر فى ظل التوازنات الحالية بحضور عميد المعهد الدكتورة صفاء عبد الدايم ولفيف من الكوادر الأكاديمية . وقال العقيد حلمي أن الرمال السوداء غنية بالمعادن الثقيلة التي تدخل في العديد من الصناعات الاستراتيجية والهامة، ومنها: الصناعات النووية والطاقة الزركون: يُستخدم في صناعة الوقود النووي وفي تبطين المفاعلات النووية. المونازيت: يحتوي على عناصر مشعة تُستخدم في الصناعات النووية. صناعة الطيران والصواريخ الإلمنيت: يُستخدم في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم، وهو ضروري في صناعة هياكل الطائرات والصواريخ بسبب خفة وزنه وصلابته العالية. صناعة الدهانات والبلاستيك ثاني أكسيد التيتانيوم المستخرج من الإلمنيت يُستخدم في صناعة الدهانات، البلاستيك، الورق، ومستحضرات التجميل. صناعة السيراميك والزجاج الزركون يُستخدم في صناعة السيراميك عالي الجودة والزجاج المقاوم للحرارة. صناعة الحديد والصلب الإلمنيت يُستخدم في إنتاج الحديد الإسفنجي، وهو مادة خام لصناعة الصلب. صناعة الإلكترونيات والمستلزمات الطبية بعض المعادن الموجودة في الرمال السوداء تُستخدم في تصنيع الشرائح الإلكترونية والأجهزة الطبية. صناعة مواد البناء والدهانات المقاومة للحرارة المعادن مثل الجارنت تُستخدم في إنتاج مواد البناء عالية المقاومة. صناعة السيارات التيتانيوم المستخرج من الرمال السوداء يُستخدم في إنتاج أجزاء السيارات بسبب قوته وخفة وزنه. وأفاد العقيد حلمي ذكي، باختصار، أن الرمال السوداء مورد استراتيجي يدخل في صناعات متنوعة، مما يجعلها ذات أهمية اقتصادية كبرى لمصر والعالم. وتابع العقيد حلمي ،توجد الرمال السوداء في مصر على سواحل البحر المتوسط، خاصة في المناطق التالية: بحيرة البرلس – محافظة كفر الشيخ (تعد من أغنى المناطق بالرمال السوداء في مصر). منطقة رشيد – محافظة البحيرة. منطقة دمياط. منطقة العريش – شمال سيناء. منطقة شرق بورسعيد. وعندما سأله الطلاب ، هل بدأت مصر في تصنيع الرمال السوداء؟ نعم، بدأت مصر بالفعل في استغلال وتصنيع الرمال السوداء. في أكتوبر 2022، افتتح الرئيس عبد الفتاح السيسي مصنع الرمال السوداء في البرلس بكفر الشيخ، والذي يُعد من أكبر المصانع في العالم لاستخراج المعادن الثقيلة من الرمال السوداء. وما هى أهمية الرمال السوداء ؟ تحتوي الرمال السوداء على معادن اقتصادية مثل الزركون، المونازيت، الروتيل، الإلمنيت، والجارنت، وهي تستخدم في صناعات عديدة مثل الطاقة النووية، الطيران، الدهانات، السيراميك، والمستلزمات الطبية. هذا المشروع يعزز الاقتصاد المصري ويساهم في تقليل الاستيراد وزيادة التصدير، مما يجعل مصر من الدول الرائدة في هذا المجال.

اليمن الآن

٢٢-٠٢-٢٠٢٥

• اليمن الآن

أقوى بـ 1000 مرة .. اليابان تكشف عن أول لوحة شمسية من التيتانيوم

في سباق محموم نحو تطوير مصادر طاقة نظيفة ومستدامة، تتصدر اليابان المشهد بابتكار علمي جديد قد يُحدث ثورة في مجال الطاقة الشمسية، فقد نجح باحثون يابانيون في تطوير أول لوحة شمسية مصنوعة من التيتانيوم، والتي تعد بأن تكون أقوى بألف مرة من الألواح الشمسية التقليدية، هذا الاختراع قد يغير قواعد اللعبة في مجال توليد الكهرباء المستدامة، ويجعل الطاقة النظيفة أكثر كفاءة وبأسعار معقولة للجميع. كيف تم تحقيق هذا الإنجاز؟ تمكن فريق من الباحثين في جامعة طوكيو من صنع هذه اللوحة الشمسية باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم والسيلينيوم، وهي مواد لم تُستخدم من قبل في هذا المجال، وبفضل تقنيات تصنيع متقدمة، تمكن العلماء من تحسين التفاعل بين هذه المواد، ما أدى إلى زيادة كفاءة تحويل الطاقة بشكل ملحوظ. بعبارة أخرى، يمكن لهذه الألواح توليد كمية أكبر من الكهرباء باستخدام نفس كمية ضوء الشمس مقارنة بالألواح التقليدية. ما الذي يجعل هذه الألواح مبتكرة؟ تعتمد الألواح الشمسية التقليدية على السيليكون، لكن الألواح الجديدة المصنوعة من التيتانيوم والسيلينيوم أثبتت تفوقها في الكفاءة. وقد تم تحقيق ذلك من خلال تقليل التأثير السلبي للتيلوريوم على بنية السيلينيوم، مما أدى إلى تحسين التصاق الطبقات وزيادة كفاءة تحويل الطاقة. التحديات المتعلقة بالتيتانيوم التيتانيوم معروف بمقاومته العالية للتآكل وقوته، لكن تكلفة إنتاجه مرتفعة للغاية، مما جعل استخدامه محدودًا في قطاعات مثل الطيران والطب. ومع ذلك، يركز البحث الياباني على تطوير طرق جديدة لإنتاج التيتانيوم بتكلفة أقل، مما قد يفتح الباب أمام استخدامه على نطاق أوسع في مجال الطاقة المتجددة. دور الإتريوم في هذا الابتكار الإتريوم، وهو عنصر كيميائي غير معروف على نطاق واسع، يلعب دورًا محوريًا في هذا الابتكار. يستخدم الإتريوم في تنقية التيتانيوم، ما يقلل من تكاليف الإنتاج ويحسن من تطبيقاته التكنولوجية. ومع ذلك، فإن التحدي الرئيسي يكمن في التخلص من الشوائب المجهرية التي يتركها الإتريوم في التيتانيوم، والتي قد تؤثر على مقاومته ومتانته. هل نحن على أعتاب عصر جديد للطاقة الشمسية؟ يبدو أن هذا الابتكار قد يكون نقطة تحول في مجال الطاقة الشمسية. مع تسارع وتيرة التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة، يمكن لهذه الألواح الشمسية الجديدة أن تسهم في تبني الطاقة الشمسية على نطاق أوسع، حيث ستكون قادرة على توليد المزيد من الكهرباء باستخدام الموارد المتاحة حاليًا. الخطوات القادمة لتحقيق الاستفادة الكاملة من هذا الابتكار، هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتطوير، بالإضافة إلى التعاون الدولي لدعم هذه الجهود. إذا تم التغلب على التحديات التقنية والاقتصادية، فقد يصبح التيتانيوم مادة أساسية في مستقبل الطاقة المتجددة، مما يسهم في تحقيق عالم يعتمد على الطاقة النظيفة وخالي من الانبعاثات الضارة. لحسن الحظ، العمل جارٍ بالفعل، ومع استمرار التقدم في هذا البحث، قد نشهد قريبًا تحولًا جذريًا في كيفية توليدنا واستهلاكنا للطاقة.