استمرار الغليان لكسب الرهان في الطاقة الشمسية

تختلف الطاقة الشمسية بطبيعة عملها عن بقية المصادر الأخرى للطاقة في عدة جوانب سواء الاحفورية منها أو النووية أو المتجددة، ويكمن الاختلاف في تكلفتها المتغيرة بالنسبة للمواد المستخدمة واختلاف النوعيات التقنية مابين التقليدية( PV Photovoltaic) والمستحدثة عالية التركيز بالمراياCSP التي تحول الحرارة إلى حركة ميكانيكية ثم إلى كهربائية عبر تسخين السوائل وتشغيل التربينات، وCPV الأخرى التي تعمل على زيادة التركيز لاستقطاب الأشعة عبر المرايا أيضا على( PV Photovoltaic)، إضافة إلى محدودية كفاءة إنتاجها للطاقة بما يتعلق بالمساحة التصنيعية للشرائح الشمسية لPV وفي اعتمادية وعمر البطاريات الحافظة المرتبطة بها، والأهم الذي يُنظر له من الناحية العملية والذي تفتقده الطاقة الشمسية عن غيرها، يتحدد في عدم قدرتها على الاستمرار طوال اليوم لتوفير الطاقة على مدار الساعة نظرا لغياب الشمس.
لكن التحديات البيئية والمناخ وارتفاع حرارة الأرض ومنع الانتشار النووي وفي صعوبة التمكن الموثوق من استحكام السلامة النووية، يضع الباحثين والاستراتيجيين والسياسيين أيضا والمستثمرين والصناعيين في موقف جاد وحرج للتوجه نحو الطاقة الشمسية وما يرتبط بها ضمن المصادر الأخرى المتجددة، كنتيجة طبيعية ارتدادية عالمية لما يحدث من متغيرات متسارعة في استراتيجيات الاستدامة Sustainability وكفاءة الطاقة، تجبرهم لإيجاد البدائل المحفزة والواعدة لتغيير الإنتاج والاستهلاك للطاقة الاحفورية وحتى النووية جراء الخطورة الكامنة من ورائها، استنادا على ما نتج مؤخرا من انهيارات وتسريبات نووية في مفاعل فوكوشيما الياباني من جراء الزلزال والمد التوسونامي، وتجعلهم باستمرار في رهان صعب نحو النجاح متعلق بالأبحاث العلمية التطويرية لهذه التقنية، كإحدى الروافد المطلوبة لإنتاج الطاقة البديلة المتجددة، التي تعتمد على أشعة الشمس المتوفرة في مساحات شاسعة على وجه الأرض.
ويبدو من خلال ما يدور في الساحة العلمية البحثية العالمية، أن الوضع التطويري والتصنيعي يمشي بالفعل في خطوات سريعة ومحكمة ومقننة نحو الهدف لكسب الرهان والنجاح في محاولة اقتطاع نصيب اكبر تدريجيا للطاقة الشمسية من الاستثمارات والتوسع على حساب الطاقة النووية العالية التكاليف المباشرة وغير المباشرة المعنية بالأمن والسلامة، التي بات توقيفها أو تقليص الاعتماد عليها ضمن استراتجيات بعض من الدول الغربية كألمانيا الأكثر بروزا عن غيرها، وكذلك بريطانيا التي أغلقت بالفعل كثير من المفاعلات ذات الجيل الثاني والأول مضطرة لخطورة وضعها بعد معاينتها وفحصها مقارنة بالجيل الثالث الأكثر أمانا، بل هناك تعثر في بعض من المشاريع القائمة وتأخرها في أوروبا بعد الاهتزازات الاقتصادية.
ومن الجدير ذكره في التوجه لتغيير الانطباع والاعتقاد الذي يؤخذ على الطاقة الشمسية في تقطعها التشغيلي والتزويدي، هو البدء في تنفيذ عملية الاستمرار الغير مباشرة على الضوء، بل الاعتماد عليه وعلى تأثيره في أوقات الليل، من خلال الاحتفاظ بالحرارة وتحفيزها نحو التسخين والغليان المستمر للزيت والمياه المستخدمة في منظومة شرائح CSP الشمسية المتصلة بخزانات الملح المنصهر Molten Salt التي تحتفظ بالحرارة العالية لعدة ساعات، فتعمل على استمرار الغليان للمياه المحركة للتربينات، وهو ما تم تطبيقه في اسبانيا وفقا لتوريسول إنرجي Torresol Energy كبداية الطريق نحو الاستمرارية المُعَوِّلَة على الحرارة المخزنة.
ويسعى فريق آخر ضمن MIT معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في أمريكا بقيادة جفري جروسمان Jeffrey Grossman، لتطوير مواد واعدة تسمى كربون نانوتيوبز Carbon nanotubes في عملية التخزين والإطلاق الحراري للبطاريات لاستخدامها في الطاقة الشمسية مستقبلا، كونها أكثر خفة وقوة وتوصيلا للكهرباء من المعادن، ومع أن هذه التجربة تعتبر في الطور الابتدائي الجنيني، إلا أنها قد تكون مفتاح وانطلاقة استحثاثية أكثر عمقا لفكرة التخزين الحراري نحو البحث التطويري المستمر، والتي بدأت بالفعل في استخدام الملح المنصهر الذي يحتاج لمعامل كبرى كما اشرنا مسبقا، بينما من المؤمل والمتوقع أن تحظى النانوتيوبز باستخدامات منفردة في المباني لتسخين المياه والتدفئة أو في تحويلها إلى كهرباء بشكل مصغر للتبريد والتحلية للمياه، وقد تجد لها مستقبلا موقعا مهما في تغذية الشبكات الذكية التي تزود السيارات الكهربائية بالشحن عن طريق الطاقة الشمسية في مناطق متفرقة من المدن.