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

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

سويفت نيوز

٢٠-٠٥-٢٠٢٥

• سويفت نيوز

الصين تطلق 3 تريليونات لتر من المياه على ارتفاع 8 آلاف قدم!

سيتشوان – سويفت نيوز: تواصل الصين إبهار العالم بمشروعات جديدة من حين لآخر، سواء في عالم السيارات أو الطاقة. لكن هذه المرة، ما يحدث في أعالي الجبال الغربية الصينية يتجاوز حدود الابتكار، ويقترب من حدود الظواهر الطبيعية الغريبة. بدأت الصين بتخزين المياه في مشروع 'شوانغجيانغكو' الهيدروليكي، في مقاطعة سيتشوان، الذي يُعد أضخم مشروع من نوعه على مستوى العالم، حيث سيخزن أكثر من 3 تريليونات لتر من المياه على ارتفاع يصل إلى 8 آلاف قدم. المشروع الذي انطلق عام 2015، بدأ فعلياً في تخزين المياه منذ الأول من مايو 2025، استعداداً لتوليد طاقة كهربائية نظيفة تُقدّر بـ7 مليارات كيلوواط/ساعة سنوياً، وفقاً لما ذكره موقع 'Eco Portal'. يقع السد على نهر دادو، أحد روافد حوض سيتشوان، ويبلغ ارتفاعه 315 متراً، ما يجعله أعلى سد في العالم. وقد تم تمويل المشروع بـ36 مليار يوان (نحو 4.9 مليار دولار)، وتنفذه شركة 'باور تشاينا' الحكومية، التي أعلنت أن منسوب المياه بعد المرحلة الأولى من التخزين بلغ 2344 متراً فوق سطح البحر، أي أعلى بـ80 متراً من مستوى النهر الأصلي. لكن خلف هذا الإنجاز، يلوح في الأفق تساؤل علمي: هل يمكن لمثل هذا المشروع الضخم أن يمر دون آثار جيولوجية؟ ويحذر خبراء من احتمال حدوث هزات أرضية نتيجة الضغط الهائل للمياه، إضافة إلى تغيرات في تدفق الأنهار وتأثيرات محتملة على القشرة الأرضية. ومع ذلك، يرى المهندسون أن فوائد المشروع في تقليل الاعتماد على الفحم وخفض انبعاثات الكربون بنحو 7.18 مليون طن سنوياً، تفوق هذه المخاطر المحتملة. مقالات ذات صلة

سويفت نيوز

١٧-٠٥-٢٠٢٥

• سويفت نيوز

ثورة في عالم النقل .. محرك مغناطيسي يُشعل مستقبل النقل النظيف

سيدني – سويفت نيوز: في خطوة قد تُغيّر قواعد اللعبة في صناعة النقل، كشفت شركة ناشئة أسترالية عن محرك مغناطيسي جديد بقيمة 1.2 مليون دولار، يُتوقع أن يُحدث نقلة نوعية في عالم السيارات والطائرات، ويُعلن بداية النهاية لعصر الهيدروجين. المحرك الجديد، الذي يحمل اسم Aeroperm، طوّرته شركة Kite Magnetics المنبثقة عن جامعة موناش الأسترالية. ويعتمد على مواد مغناطيسية نانوية متطورة وتقنيات تصنيع متقدمة، ما يجعله أخف وزناً وأكثر كفاءة من المحركات الكهربائية التقليدية، وفقاً لما ذكره موقع 'Eco Portal'. وفقاً للمهندسين، فإن قلب المحرك مصنوع من مادة مغناطيسية ناعمة تحتوي على بلورات نانوية داخل مصفوفة معدنية غير متبلورة، ما يقلل من فقدان الطاقة بنسبة 97% مقارنة بالمحركات الحالية. وتخطط الشركة لإنتاج 50 ألف طن من هذه التقنية بحلول عام 2029. بدورها، أعلنت حكومة ولاية فيكتوريا الأسترالية دعمها للمشروع، مع توقعات بتوفير 140 وظيفة مباشرة وأكثر من 550 وظيفة غير مباشرة. ويُنتظر أن تُستخدم هذه التقنية في تطوير وحدة دفع كهربائية بقوة 650 كيلوواط، قادرة على استبدال محركات التوربودروب في الطائرات. ومن المتوقع أن يصل هذا الاستثمار بحلول عام 2029، مما سيعزز الأسواق المحلية وأسواق التصدير. لا تقتصر فوائد Aeroperm على قطاعي السيارات والطيران فقط، بل تمتد لتشمل قطاعات أخرى مثل التعدين والنقل الثقيل. ويؤكد ريتشارد بارسونز، الرئيس التنفيذي لـKite Magnetics، أن هذه التقنية 'تُسرّع من وتيرة التحول الكهربائي، وتُقلل من تكاليف المركبات الكهربائية، وتُطيل مدى الطائرات الكهربائية'. مقالات ذات صلة

سويفت نيوز

٠٨-٠٥-٢٠٢٥

• سويفت نيوز

وداعاً للكابلات.. العلماء ينجحون في أول عملية نقل آني بين حاسوبين عملاقين

كاليفورنيا – سويفت نيوز: في خطوة وصفها العلماء بـالقفزة النوعية للبشرية، نجح باحثون في تحقيق أول عملية نقل آني للمعلومات بين حاسوبين عملاقين يعملان بتقنية الحوسبة الكمية. تمت العملية باستخدام ظاهرة 'التشابك الكمي' التي حيّرت آينشتاين وسماها بـ'الفعل المخيف عن بُعد'. ورغم أن مصطلح 'النقل الآني' يثير في أذهاننا مشاهد أفلام الخيال العلمي، حيث تنتقل الأجسام من مكان إلى آخر في لمح البصر، فإن ما تحقق حديثاً يقتصر على نقل معلومات كمية بين معالجين كموميين، بطريقة غير مسبوقة وصفها العلماء بأنها الأولى من نوعها عالمياً، وفق تقرير نشره موقع 'Ecoportal'. الإنجاز لا يعني انتقال المادة فعلياً كما في السينما، بل يعني أن المعلومات الكمية – أو ما يُعرف بـ'الكيوبت' – تم نقلها من كمبيوتر كمي إلى آخر عبر تشابك كمي بين الأيونات، دون الحاجة لأي كابلات أو ألياف ضوئية. واستخدم الفريق البحثي من جامعة أكسفورد تقنية 'مصيدة الأيونات'، التي تعتمد على توجيه الليزر بدقة إلى أيونات معلّقة داخل مجال كهرومغناطيسي. وعبر التحكم في حالات التشابك بين هذه الأيونات، تمكن العلماء من نقل 'الكيوبت' بنجاح. قد يبدو النقل الآني مفهوماً معقداً، لكنه يمثل طفرة قد تغيّر وجه الاتصالات كما نعرفها اليوم. فبدلاً من الاعتماد على البتات والإشارات التقليدية، يُمكن مستقبلاً نقل كمّ هائل من البيانات الكمية بين الأجهزة حول العالم بشكل لحظي، ودون تأخير. وبحسب مجلة 'ساينس أليرت'، فإن ما تحقق يُمهّد الطريق أمام إنشاء شبكات كمومية فائقة السرعة، يمكن استخدامها في مختلف المجالات، من الحكومات إلى المستشفيات، عبر بيانات مشفرة آمنة لا يمكن اعتراضها أو اختراقها. ورغم أن الحوسبة الكمية لا تزال في مراحلها الأولى مقارنةً بالحوسبة الكلاسيكية، فإن هذا الإنجاز يفتح الباب أمام مستقبل لا يحتاج فيه العالم إلى كابلات لنقل البيانات. بل قد نشهد قريباً إنترنتاً كمومياً عالمياً يُعيد تعريف كل ما نعرفه عن المعلومات والاتصالات. إنها لحظة تحوّل كبرى، حيث تقترب البشرية خطوة جديدة من تحويل الخيال العلمي إلى واقع ملموس، يقف على أعتاب ثورة تكنولوجية لا حدود لها. مقالات ذات صلة