نوافذ تولّد الكهرباء.. الدنمارك تبتكر ألواحاً شمسية شفافة تفوق كفاءتها 50%

الميزة الأكثر بروزاً في هذه التقنية أنها تحافظ على شفافية الزجاج بنسبة 30%، مع تحويل أجزاء من الضوء غير المرئي مثل الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء، إلى كهرباء.

ويقول الباحثون إن التحدي الأكبر كان تحقيق توازن بين نفاذ الضوء وكفاءة توليد الطاقة، لكن الحل جاء بتصميم طبقات ذكية تلتقط الطيف غير المرئي من دون التأثير في الرؤية أو الإنارة الطبيعية داخل المباني.

يرى الخبراء أن هذه التقنية قد تغيّر مفهوم المدن الحديثة كلياً؛ إذ يمكن تحويل واجهات الأبراج والمنازل الزجاجية إلى محطات طاقة نظيفة من دون الحاجة إلى مساحات إضافية أو تجهيزات خارجية ضخمة.

فمن محطات الحافلات إلى ناطحات السحاب، يمكن لكل نافذة أن تعمل مصدراً طاقة مستقل وصامت، وهذا يجعلها حلاً مستداماً لتقليل الانبعاثات وتخفيف الضغط عن الشبكات الكهربائية في أوروبا.

ويشير التقرير إلى أن قطاع البناء يعد من أكثر القطاعات استهلاكاً للطاقة في القارة؛ لذلك يُتوقع أن تساهم هذه النوافذ الشمسية في خفض استهلاك المباني للطاقة خفضاً كبيراً، مع الحفاظ على التصميم الجمالي والمعماري الحديث.

- يعتمد النظام الجديد على بنية “ترادفية” مزدوجة الطبقات:

- الطبقة الأولى مصنوعة من مادة بيروفسكايت التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية.

- الطبقة الثانية من بوليمر عضوي يلتقط الأشعة تحت الحمراء.

يسمح هذا الدمج باستغلال نطاق أوسع من الضوء الشمسي، وهذا يزيد من إنتاج الكهرباء من دون التأثير في الشفافية. 

وقد تم تحسين الطلاءات والمواد العاكسة لتحقيق أفضل توازن بين الإضاءة الطبيعية وكفاءة التحويل الطاقي، لترتفع النسبة من 8% سابقاً إلى أكثر من 12%.

على الرغم من النجاح المخبري اللافت، لا تزال التقنية في مرحلة النماذج الأولية؛ إذ يعمل الباحثون حالياً لاختبارها على نوافذ تجريبية صغيرة الحجم. 

وتبقى العقبات الرئيسية في رفع المتانة، خفض التكلفة، وضمان مطابقتها لمعايير البناء والسلامة.

لكن في حال تجاوزت هذه المرحلة، يتوقع الخبراء أن تشكل هذه التقنية نقطة تحول في مستقبل المدن الذكية؛ إذ ستتحول الواجهات الزجاجية إلى مولدات كهرباء خضراء تغذي الأبنية والمنازل بالطاقة، من دون أن تفقد تلك الواجهات بريقها العصري أو شفافيتها الجمالية.