سولابات : نظامٌ هجين من خلية شمسية وبطارية

الخلايا الشمسية والبطارية معاً

الشهر الماضي، أعلنت وكالة ارتقاء البحوث النمساوية (FFG) عن مشروع جديد رائد يدعى سولابات (SolaBat)، يتزعمه مجموعة من الباحثين في جامعة غراز للتكنولوجيا (TU Graz) بقيادة إيلي هانزو،
يهدف المشروع إلى الجمع بين الخلايا الضوئية وأنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية في جهاز هجين واحد، وفي الأساس تخطط سولابات إلى إنشاء نظام أكثر بساطة لتحويل وتخزين الطاقة الشمسية.

ويقول هانزو : "في الوقت الراهن يتم استخدام أنظمة خلايا ضوئية أحادية تم ربطها معاً، في أغلبها بطاريات تعتمد على الرصاص وكميات كبيرة من الكابلات، الألواح الشمسية على الأسطح مع بطارية في القبو،
وهذا يأخذ حيزاً كبيراً، ويحتاج صيانة متكررة وليس فعّالاً على النحو الأمثل. نحن نريد أن نصنع نظاماً هجيناً من نظامَيْن أُحاديَيْن ليس فقط قادراً على تحويل الطاقة الكهربائية ولكن أيضاً تخزينها".

أرض علمية غير معروفة

دمج سولابات لمواد جديدة يميزها عن المشاريع الهجينة المماثلة، ويوضح هانزو: "في النظام الهجين تتشارك المواد العالية الأداء في مهام الخلايا الشمسية وفي البطارية.
نحن بحاجة إلى مواد تفي بالمهام المنوطة بها بموثوقية، والتي هي أيضاً متوافقة كهروكيميائياً مع غيرها من المواد، بحيث تعمل معاً في جهاز واحد".

يخطط الفريق لاستخدام مواد صديقة للبيئة مثل مركبات أكسيد التيتانيوم والخلايا الشمسية العضوية، ليتجنبوا المواد الضارة بالبيئة.

الباحثون، بعد ذلك، سيدخلون أراضٍ علميةً غير معروفة إلى حد ما، وتعليقاً على عدم التيقن من سلوك هذه المواد الجديدة، يقول هانزو :
"علينا أن نعرف ماذا سيحدث عندما تتصل المواد مع بعضها البعض؛ لهذا السبب شريكنا في المشروع - مركز المجهر الإلكتروني - يدرس آثارَ وتفاعلاتِ السطح البيني الأساسية الكامنة".

مع شريك يعمل على توافق المواد وتجميع كل المكونات سيتسنى للباحثين تركيز الدراسات على الجانب الكهرضوئي وجانب البطاريات.

إمكانيات الجهاز الهجين

جهاز هجين مثل السولابات سيكون أكثر إحكاماً وكفاءةً وأبسطَ في التحكم به. بالرغم من أنه لا يزال في مراحل تطوره الأولى،
إلا أن الباحثين قد حددوا بالفعل إمكانية تطبيق هذا النظام من بطاريات الهاتف المحمول والسيارات إلى أكبر الألواح الشمسية في العالم،
وتابع هانزو : "كان عملنا الأولي واعداً جداً وأنا واثق أنه في النهاية سيكون سولابات قادراً على تقديم مفهوم عمل لبطارية كهرضوئية هجينة".

وأضاف متسائلاً : "أين بالضبط سيتم تطبيق مثل هذا النظام - كما هو الحال في العديد من البحوث الأساسية – من المبكر جداً تحديد ذلك، ولكن الاحتمالات هي متعددة على أية حال".