الثلاجات الشمسية.. تقنية تمهد لثورة تبريد صديق للبيئة - الطاقة

تفتح فكرة الثلاجات الشمسية الباب أمام تبريد الأشياء في المناطق النائية التي يتعذر اتصالها بالشبكة، وفق تفاصيل اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة. وتتّسم فكرة الثلاجات تلك بكفاءة طاقة عالية؛ إذ تستعمِل ضواغط تيار مستمر تُعدّ أكثر كفاءة لتطبيقات الطاقة الشمسية. وتعمل الثلاجات الشمسية بالطاقة المحولة من ضوء الشمس عبر ألواح شمسية؛ ما يسمح بتشغيلها خارج الشبكة وخفض فواتير الكهرباء عبر إلغاء تكاليف الكهرباء المستعمَلة للتبريد. إلى جانب ذلك يمكن تصميم أنواع من الثلاجات الشمسية المحمولة الملائمة للاستعمال في أغراض التخييم والأنشطة الخارجية. تغير المناخ في الوقت الذي يتسبب فيه تغير المناخ بمزيد من موجات الطقس المتطرف المتكررة، يصبح انقطاع الكهرباء شائعًا، وتزداد معه معاناة الشبكات بعد أن كانت مستقرة. ويعكس انقطاع الكهرباء الضخم الذي وقع في شبه جزيرة أيبيريا -وتحديدًا في إسبانيا والبرتغال أوائل العام الجاري-ـ، إلى جانب العاصفة داراغ التي ضربت المملكة المتحدة، المخاطر التي تواجه أنظمة الطاقة -حتى الأكثر تقدمًا منها- حول العالم. ويعيش الناس في مناطق عديدة بأفريقيا وآسيا الظروف نفسها يوميًا، كما تواجه الشبكات في أوروبا وأميركا الشمالية ضغوطًا متنامية. الثلاجات غير المتصلة بالشبكة من هذا المنطلق أنجزت اللجنة الكهرتقنية الدولية واختصارها آي إي سي (IEC) ما تُطلِق عليه معيار "آي إي سي 63437"، والخاص بالثلاجات التجارية الخفيفة المحلية المصممة خصوصًا لإمدادات الكهرباء الضعيفة وغير الموثوقة أو المتقطعة. كما يختصّ المعيار نفسه بالثلاجات غير المتصلة بالشبكة التي يُستهدَف تشغيلها بالخلايا الشمسية الكهروضوئية. وقاد المدير والمالك المشارك لشركة "آر إي/غينت بي في" (Re/Gent BV) الهولندية، باتريك بيكس، الكثير من الأعمال المتضمنة في وثيقة اللجنة التقنية "أي إي سي تي سي59" (IEC TC 59) المسؤولة عن إعداد المعايير المنظمة لأداء الأجهزة المنزلية. وقال بيكس: "ثمة العديد من المناطق في منطقة أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وأجزاء أخرى من العالم التي تفتقر تمامًا إلى طرق التبريد الموثوق". ويقدّم معيار "آي إي سي 63437" تصنيفات بسيطة؛ إذ توضح تصنيفات الطاقة المدة التي يمكن خلالها أن تواصل ثلاجة أداء وظيفة التبريد في أثناء انقطاع الكهرباء، على سبيل المثال، 4 ساعات عمل و20 ساعة توقُّف. وتوضح تصنيفات الجُهد مدى التقلبات التي يمكن للجهاز تحمُّلها، من 30% إلى 200% من إمدادات الطاقة. وأضاف باتريك بيكس: "يقدّم المعيار معلومات حول انقطاع الكهرباء الذي يمكن أن تتحمّله ثلاجة خلال التبريد، وتقلّبات الجُهد الذي يمكن أن تتحمّله الثلاجة". وتابع: "ومن خلال هذا المعيار، يمكن للناس اختيار الثلاثة المناسبة لظروف منطقتهم"، وفق تصريحات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة. صورة توضيحية لثلاجة ولوح شمسي - الصورة منmacire إجراءات الاختبار يُحدّد المعيار كذلك إجراءات الاختبار مثل سرعة تبريد الثلاجة، ومدة احتفاظها بدرجة حرارتها في أثناء انقطاع الكهرباء، وكيفية تعاملها مع تقلبات الجُهد. والأهم من ذلك، أن المعيار لا يحدد كيفية بناء الثلاجة، بل كيفية قياس الأداء واستهلاك الطاقة فقط. وفي هذا الصدد قال كبير مهندسي البحوث والتطوير الذي يعمل حاليًا ضمن فريق اللجنة الكهرتقنية الدولية، دانكان كيريدج: "إذا كان لديك مولّد، كم المدة التي تحتاج إليها لتشغيله يوميًا كي تبقى الثلاجة باردة لمدة 24 ساعة؟ تلك هي نوعية الأسئلة التي يساعد المعيار المذكور في الردّ عليها". تقنيات جديدة إلى جانب المعايير المذكورة، يختبر الباحثون حاليًا تقنياتٍ جديدةً لجعل الثلاجات أكثر مرونة وفق ظروف الشبكة الضعيفة، أو حتى عدم الاتصال بالشبكة. ولعل إحدى التقنيات الواعدة هي التبريد المباشر بالطاقة الشمسية التي تشغّل الثلاجة مباشرةً من الألواح الشمسية دون الاعتماد على بطاريات خارجية. وبدلًا من ذلك، فإن التخزين الحراري داخل مقصورة الثلاجة يحافظ على درجات الحرارة عند مستويات باردة مساءً، أو في أثناء الطقس الملبّد بالغيوم. ويقود كبير المتخصصين في المعهد التكنولوجي الدنماركي (DTI)، إيفان كاتيك، مبادرةً ممولة من الدنمارك لاستكشاف كيفية امتداد نطاق تلك التقنية إلى ما هو أبعد من الثلاجات المخصصة لحفظ اللقاحات، ليشمل سلسلة تبريد الأغذية؛ ما يتطلب أجهزةً جديدة. وعلى الرغم من أن سوق التيار المتردد بها وفرة من الضواغط الكبيرة، فإن ضبط تلك الأجهزة كي توائم الطاقة الشمسية ذات التيار المباشر أمر صعب. وتعاون فريق كاتيك مع شركة دنماركية مُصنّعة لمحوّلات التردد والضواغط لتطوير محوّل متغير يُمكنه تشغيل ضاغط قياسي مباشرةً من الألواح الشمسية. ثم يضبط برنامج مُتخصص استهلاك الكهرباء بناءً على كمية ضوء الشمس المُتاحة. وفي هذا الخصوص قال كاتيك: "لقد أثبتنا إمكان جدوى ذلك". وتابع: "يمكن للمحول التكيف آليًا، ولذا تستمر الثلاجة في التشغيل حتى مع تذبذب إمدادات الكهرباء". موضوعات متعلقة.. مادة جديدة ترفع كفاءة الخلايا الشمسية لأكثر من 20% (دراسة) السيريوم.. معدن التلميع الذي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية خلايا البيروفسكايت الشمسية.. مادة تضاعف كفاءتها إلى 30.6% اقرأ أيضًا.. توليد الكهرباء بالفحم مستمر في كوينزلاند الأسترالية لـ10 سنوات إضافية وكالة الطاقة الدولية تخفض توقعات نمو الطلب على النفط في 2025 قمة المناخ كوب 30.. سفير البرازيل: بلادنا محظوظة بالطاقة المتجددة (حوار) المصدر: 1. فكرة الثلاجات الشمسية، من "بي في ماغازين"