أنتجت الألواح المطلية أكثر من ضعف كمية المياه المتكثفة
طوّر باحثون في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، طلاءً مبتكرًا يساعد الألواح الشمسية على تنظيف نفسها ذاتيًا، مع قدرته في الوقت نفسه على استخلاص الرطوبة منز الهواء، حيث تتطلب تنظيفًا دوريًا يستهلك كمية كبيرة من المياه، ويرفع التكاليف التشغيلية.
استخلاص الرطوبة من الهواء ليلاً
واخْتُبِر الطلاء في الأماكن المفتوحة داخل حرم "كاوست" لمدة 6 أشهر، حيث أظهرت الألواح المعالجة بهذا الطلاء انخفاضاً طفيفاً فقط في الأداء، كما تمكنت من استخلاص الرطوبة من الهواء ليلاً، والتي استُخدمت في ري النباتات، في حين شهدت الألواح غير المطلية والمعرضة للظروف نفسها تراجعاً كبيراً.
ويتكوّن الطلاء من بنية نانوية شفافة ومصنوع من السيليكون الآمن للاستخدام في التطبيقات الغذائية، حيث يجمع 3 خصائص في طبقة واحدة، تشمل السماح بمرور ضوء الشمس، ومقاومة الماء والغبار، وخفض درجة حرارة السطح إلى ما دون حرارة الهواء المحيط قليلًا خلال الليل، لتحوب رطوبة الهواء إلى قطرات ماء تنزلق حاملةً معها الغبار المتراكم.
وركّزت الدراسة المنشورة بمجلة "Energy & Environmental Materials" العلمية، على تحدٍ عملي يواجهه جميع أنظمة الطاقة الشمسية، يتمثل في الحفاظ على كفاءتها في البيئات التي يصعب فيها تجنّب الغبار والحرارة، ومن خلال الاستفادة من التغيّرات الطبيعية في درجات الحرارة بين الليل والنهار، أصبح بالإمكان تحقيق تنظيف ذاتي للألواح الشمسية دون الحاجة إلى مياه إضافية أو استهلاك للطاقة.
يُذكر أنه إلى جانب خاصية التنظيف الذاتي، تتيح هذه التقنية للسطح جمع الرطوبة من الهواء، فقد أنتجت الألواح المطلية أكثر من ضعف كمية المياه المتكثفة مقارنة بالأسطح غير المطلية تحت الظروف نفسها، ورغم أن الكميات المنتجة كانت محدودة، فإنها كانت كافية لدعم الري على نطاق صغير ضمن الدراسة، ما يشير إلى إمكانات واعدة لاستخدامها في البيئات الزراعية المحلية.
كما تناولت الدراسة إمكانية تطبيق هذه التقنية ضمن أنظمة "الزراعة الكهروضوئية"، التي تجمع بين الألواح الشمسية والأنشطة الزراعية في الموقع نفسه. فمن خلال الحفاظ على نظافة الألواح وتوفير مصدر إضافي للمياه، يمكن لهذا الطلاء أن يسهم في تعزيز كفاءة استخدام الأراضي والموارد في البيئات التي يرتبط فيها أمن الطاقة وإدارة المياه ارتباطًا وثيقًا.
أخبار متعلقة :