كيف يمكن لنوافذ المباني الكبيرة في وسط المدينة، التي تدفئها الشمس طوال اليوم، أن توفر طاقة نظيفة؟ تقدم شركة تورونتو حلها: الستائر الخلوية الضوئية.
للوهلة الأولى، تبدو الستائر الآلية من شركة Morgan Solar كأي منتج من نفس النوع. تفتح شرائحها الأفقية وتغلق وتتحرك لأعلى ولأسفل باستخدام محركات صغيرة يتم التحكم فيها عن بعد.
لكن لا يخطئن أحد: كل واحد من هذه الظلال يعد أعجوبة تكنولوجية، فهو قادر على إنتاج ما يصل إلى 200 واط/ساعة، وفقًا لجون بول مورجان، وهو مهندس فيزيائي بدأ شركته في عام 2007 عن عمر يناهز 27 عامًا. تم تصنيفها العام الماضي من بين أسرع 50 شركة بيئية نموًا في كندا من قبل المجلة التجارية Corporate Knights.
وهكذا فإن “200 واط/ساعة مضروبة في 1000 نافذة، يمثل هذا إنتاجًا يمكنه تشغيل نظام الإضاءة في المبنى بل وأكثر من ذلك”، يؤكد هذا ألبرتان بالفرنسية الأكثر مقبولة، والتي تعلمها في الكونغو خلال مهمة إنسانية مع المنظمة أطباء بلا حدود.
ويقول إن هذه الإقامة لمدة عام في منطقة معزولة جعلته يدرك الإمكانات الكاملة لأشعة الشمس. “كان توفير البنزين أو الديزل مكلفاً ومعقداً. كان إنتاج الكهرباء في الموقع باستخدام الألواح الكهروضوئية أكثر منطقية واقتصادية. عندها أدركت أن الطاقة الشمسية هي الحل للمستقبل. »
وفي موطنه، أنشأ المهندس الشاب شركته بفكرة إنتاج ألواح شمسية منخفضة التكلفة لجعل الطاقة الشمسية في المتناول قدر الإمكان. ولكن في مواجهة طوفان المنتجات الصينية، ركزت جهودها بدلاً من ذلك على تصميم ألواح أكثر كفاءة.
يقول جون بول مورجان: “بدلاً من توظيف مندوبي المبيعات أولاً، بدأت بتعيين العلماء”.
نتيجة هذا البحث: ألواح شمسية معززة بعدسات بصرية صغيرة سهلة الإنتاج تعمل على تركيز الأشعة على خلايا حجمها 1 ملم. عند وضعها على محور دوار، تغير هذه الألواح نفسها اتجاهها لتتبع الشمس مثل زهرة عباد الشمس، وذلك بفضل البرنامج الذي أنشأه باحثو شركة Morgan Solar.
ويسمح هذا المزيج بزيادة الكفاءة بنسبة 25%، وفقًا لبيانات الشركة.
هناك طريقة أخرى لتحسين كفاءة استخدام الطاقة وهي إنتاج أكبر قدر ممكن من الكهرباء حيثما يتم استهلاكها، كما قال جون بول مورجان دائما، مفتونا بتركيز المباني الحضرية الكبيرة التي تتعرض للطاقة الشمسية والتي لم يتم توجيهها بعد.
إن تركيب الألواح الشمسية الشفافة الملصقة على النوافذ ليس حلاً مقبولاً للركاب الذين يرغبون في الاستفادة من رؤية واضحة للخارج. “كان السؤال هو ما يجب فعله لالتقاط الطاقة دون حجب الرؤية أو الضوء”، يلخص السيد مورغان.
جاءت الشرارة بعد مشروع تم تنفيذه في عام 2021 في مبنى سي دي هاو في أوتاوا. يشكل هذا المبنى الزجاجي المكون من 11 طابقًا مشاكل الحرارة والضوء الزائدين لشاغليه. طلبت الوزارة الفيدرالية للابتكار والعلوم والتنمية الاقتصادية، وهي الشركة المستأجرة للمبنى، من شركة Morgan Solar اقتراح حل، ونتيجة لذلك، استخدام النوافذ في الطابق الحادي عشر كعرض تكنولوجي.
“لقد قمنا بربط برنامج التوجيه الخاص بنا بالستائر الآلية للتحكم في دخول الضوء. يتم ضبط الستائر تلقائيًا وفقًا لزاوية الشمس ومستوى الغيوم. يقول مورجان: “مجرد تقليل متطلبات تكييف الهواء لطابق واحد فقط أدى إلى توفير الطاقة بنسبة 10%”.
“وعندها قلنا: لماذا لا نضع الخلايا الكهروضوئية على الستائر؟” “، واصل.
توفر فكرة الجمع بين الستائر والألواح العديد من المزايا، بدءًا من إخفاء التكنولوجيا خلف جمالية مقبولة بشكل عام. يقول مورغان: “يبدو مثل أي نوع من الأعمى”.
ماذا تفعل بالكهرباء المنتجة؟ يوضح رئيس شركة Morgan Solar أن هناك خيارين متاحين لمالك المبنى: بيع الكهرباء لشركة Hydro-Québec أو إنشاء شبكة كهرباء خاصة بها. “يمكن تخزين الطاقة في البطاريات لتشغيل شبكة داخلية صغيرة ولتكون بمثابة نظام طوارئ في حالة انقطاع التيار الكهربائي. »
سيتم تصميم ستائر Morgan Solar، التي لا تزال في مرحلة النموذج الأولي، خصيصًا وفقًا لكل مشروع. ووفقا للسيد مورجان، سيتم تركيب الجيل الأول في المباني في تورونتو وأوتاوا بحلول شهر مارس المقبل. ويقول إن أحد المباني في مونتريال كان بمثابة منصة تجريبية، لكن التباطؤ الاقتصادي تسبب في تأجيل المشروع. “قرر المطور البدء بمبانيه في تورونتو. »
يعتقد جون بول مورغان أن الأمر مجرد مسألة وقت قبل أن تولد المباني الكهرباء. “إنه حل فعال من حيث التكلفة. يجب على المالك تزويد هذه المباني بالستائر، على أي حال. ومع الستائر التي تعمل بمستشعرات الطاقة الشمسية، فإن هذه النفقات تحقق له ربحًا. »
