د. سارجنت: المملكة تستقبل طاقة شمسية تكفي لتلبية حاجة العالم من الطاقة الكهربائية

إمكانات جامعة الملك عبدالله تتيح اكتشافات علمية جديدة

ينحصر اهتمام الدكتور إدوارد هارتلي سارجنت، باحث جامعة الملك عبدالله، وأستاذ كرسي مؤسسة كندا للبحوث في تقنية النانو في جامعة تورونتو، باستحداث طاقة منخفضة التكاليف، وآخر ما يفكر فيه هو استحداث خلايا على شكل طلاء تحول أشعة الشمس إلى كهرباء، وسيعمل بوصفه باحثاً في جامعة الملك عبدالله على حل معضلة التضارب بين أن تكون الخلايا الشمسية فعالة وأن تكون منخفضة التكاليف، وحضر د. سارجنت إلى الجامعة ليحل هذه المشكلة التي تعانيها البشرية، فمهمته ذات طابع عالمي، ووجد في جامعة الملك عبدالله مرافق وإمكانات سيجري من خلالها بحوثه ليحل هذه المعضلة، أي اختراع خلايا شمسية فعالة ومخفضة التكاليف. ومنذ شبابه انشغل د. سارجنت في حل المعضلات من خلال الرياضيات والأفكار الفيزيائية، وهو ما شجعه على دراسة الهندسة والفيزياء للحصول على البكالوريوس من جامعة كوينز، ثم درجة الدكتوراه في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب (علم الطاقة الضوئية) من جامعة تورونتو. ومثل جميع الباحثين في جامعة الملك عبدالله يتصف بحث د. سارجنت بأنه متعدد التخصصات بطبيعته، ويشمل بحثه كيمياء المواد، وصنع الأجهزة، وتحسين الأجهزة، والتوصيف البصري الإلكتروني الدقيق، بل والفحص الطيفي فائق السرعة. واعتقد إدوارد أن تقنية الناتو تحول العلوم الرائعة والحيوية التقنية إلى تطبيقات واقعية يمكنها أن تغير حياة الناس، ومع تزايد معاناة العالم مع الطاقة وبحثه الدؤوب عن طاقة متجددة لا تنضب، فهل يمكن للدكتور سارجنت أن يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة بديلة وأساسية؟، وما المدى الزمني الذي يمكن خلاله الوصول إلى ذلك؟. وراهن الدكتور على إمكانية إحداث ثورة تقنية وذلك في الجمع بين الكفاءة العالية للطاقة الشمسية والتكلفة المنخفضة، وينظر إلى موقع المملكة لكونها تمتلك موارد هائلة ليس فقط في النفط، بل وفي الطاقة الشمسية أيضا، حيث تتلقى أرضها كمية من الطاقة الشمسية تكفي لتلبية احتياج العالم كله من الطاقة الكهربائية مرات عديدة، وهنا يكمن التحدي الذي يحمله د.سارجنت، الذي ابتكر مع فريقه في جامعة تورينتو خلايا شمسية من البلاستيك استخدم فيها تقنية النانو لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بكفاءة عالية، وهو يتحدث عن هذا الإنجاز بقوله: إنه إنجاز يمثل خطوة تأسيسية نحو تقنية حديثة أفضل، فهذه التقنية هي تطوير الخلايا الشمسية المتقدمة المنخفضة التكاليف، والتي يمكنها امتصاص الأشعة دون الحمراء التي تقرن بالخلايا الفولطائية الضوئية لتجميع أشعة الشمس، وقد تأكدنا أنها تقنية فعالة ومجدية اقتصادياً.
وعن الطلاء لجسيمات النانو إلكترون الحساسة للضوء، يقول إدوارد : تشمل هذه التقنية تطبيقات واسعة، مثل أن يحمل الشخص طاقة كهربائية معززة بالبطاريات يمكن ارتداؤها، وصولاً إلى تحويل الطاقة الشمسية على نطاق واسع، بحيث يمكن أن تساهم في الطاقة الرئيسية، وفكرتي الرئيسية تقوم على إمكانية أن طيف الشمس بأكمله يستحق أن يجمع بكفاءة.
وعن أهمية جامعة الملك عبدالله يقول: هناك ثلاثة أسباب تجعل من الجامعة مهمة لإجراء هذه التطبيقات، أولها المرافق المتميزة، بما فيها التركيز على منشآت البحث والتطوير في مجال الطاقة الشمسية على نطاق واسع تتجاوز النماذج الصغيرة المتوفرة في الجامعات الأخرى، والثاني هو أن هيئة التدريس والطلاب تم اختيارهم من جميع أنحاء العالم، لأنهم متفوقون ومتميزون، والثالث هو أن الهيكل المؤسسي يمزج المجالات العلمية والهندسية الأساسية، مع المراكز الموجهة للمشاريع، وهذا نموذج مثالي للبحوث المتعددة التخصصات التي ترتبط بالخلايا الضوئية. وأكد الباحث أن هذه التقنيات يجب أن تكون ذات مردود على المجتمعات الإنسانية، أولها هي الطاقة الكهربائية المحمولة، وتتمثل فائدتها في وجود حل دائم لاحتياجات العالم من الطاقة، بدلاً من الاعتماد على إمدادات الطاقة المخزونة.
وحول الدور الذي يساهم به التركيز على الطاقة الشمسية في جامعة الملك عبدالله في المجتمع العالمي للبحوث والتطوير الذي يعمل على هذا التخصص، قال الدكتور إن لمركز الطاقة في جامعة الملك عبدالله دور هام وفريد، حيث سيجمع بين العلوم الرائدة في العالم والتي ستبحث الظواهر الفيزيائية الجديدة والمواد الجديدة وبين البحوث الهندسية المتميزة، من خلال مرفق للبحوث والتطوير في مجال الطاقة الشمسية على نطاق واسع، وإضافة إلى ذلك، سيكون مجهزًا بأفضل المعدات للحكم على الابتكارات الجديدة في مجال الطاقة الشمسية على أساس متكافئ. ورأى الباحث أن التعاون بين جامعة الملك عبدالله وبين جامعة تورونتو يتعزز يومياً، حيث قال:نقوم بالمساعدة في اختيار أعضاء هيئة التدريس والزملاء بعد الدكتوراه، وطلاب الدراسات العليا، ونقدم المقترحات بشأن كيفية الاستفادة من الموارد الاستثنائية لجامعة الملك
جانب من مكاتب ومختبرات الطاقة بالجامعة
عبدالله، واستخدامها لإنشاء بنية تحتية عالمية المستوى فريدة من نوعها، ونبني علاقات أقوى من خلال تبادل الأفراد، بما في ذلك قضاء عدة أسابيع من العام في حرم جامعة الملك عبدالله. وشرح الدكتور مدى الفوائد التي تعود على العلم من خلال الأبحاث التي تجريها جامعة الملك عبدالله، قائلا: إن الإمكانات المتوافرة في الجامعة تتيح لنا المزيد من الاكتشافات العلمية، ونحن نعمل على من خلال تقنية النانو على أن تؤدي أجهزة الاستشعار البيولوجية القائمة على هذه التقنية، للكشف عن الأمراض وتصنيفها في مرحلة مبكرة وبدقة تامة. وبشر الباحث بأن الأبحاث أدت إلى تقدم في أجهزة كشف الضوء عالية الحساسية القائمة على الجسيمات الناونية بسرعة فائقة، وهي تقترب من مرحلة التسويق، وفي جامعة الملك عبدالله كما في جامعة تورنتو وفي جميع أنحاء العالم يتم العمل بسرعة لإنتاج خلايا شمسية عالية الكفاءة ومنخفضة التكاليف، فهل سنشهد قريباً تحول المملكة من منتج للنفط إلى منتج للخلايا الشمسية والطاقة منخفضة التكاليف؟، ليتحقق بذلك حلم الإنسانية بطاقة نظيفة ومتجددة مصدرها الممولكة.