أعلنت مدينة أوموري، الواقعة في شمال شرق اليابان، عن إطلاق بحث لتوليد الطاقة الكهربائية المتجددة عن طريق الاستفادة من الثلج.
في التفاصيل، فقد أفادت وسائل إعلام يابانية أنه في مدينة أوموري، حيث تتساقط الثلوج بكثافة، يتم تصريف كميات كبيرة من الثلوج التي يتم جمعها بواسطة كاسحات الثلج والشاحنات في البحر.
مشكلة مزعجة يمكن تحويلها إلى فائدة:
في السنة المالية المنتهية في آذار (مارس) 2022، ارتفعت تكلفة أنظمة وإجراءات التعامل مع الثلوج المتراكمة إلى 5.9 مليار ين (44.6 مليون دولار).
ونقلت وكالة إعلامية يابانية عن مسؤول المدينة قوله: "يُنظر إلى الثلج على أنه مشكلة، لكن يمكننا تحويله إلى فائدة".
وهكذا فإن جامعة الاتصالات الكهربائية في طوكيو وشركة تكنولوجيا المعلومات المحلية Forte Co. استفادوا من فائض الربح وتعاونوا لإنتاج الطاقة.
كيف سيتم توليد الكهرباء من الثلج؟
تم التحقيق في جدوى توليد الكهرباء من خلال الاستفادة من اختلاف درجة الحرارة بين الثلج المتراكم في بركة مدرسة ابتدائية خارج الخدمة والهواء المحيط.
ومن المرتقب أن يتم تشغيل التوربين بالطاقة الناتجة عن تبخر السائل المبرد بالثلج المخزن مع حرارة الهواء المحيط. وضمن نطاق المشروع، تم وضع مواد العزل في بركة للحفاظ على الثلج المتراكم باردًا.
وقال ممثل شركة تكنولوجيا المعلومات المحلية "كاساي جون" عن المشروع، "إنه مصدر للطاقة المتجددة خاص بالمنطقة مع تساقط الثلوج بكثافة. ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى إنشاء قطاع جديد".
عالم عربي تمكن من تطبيق فكرة مشابهة بمبدأ مختلف في 2019:
في 2019، تمكن عالمان بجامعة كاليفورنيا بمدينة لوس أنجلوس الأمريكية من اختراع جهاز يستطيع استخلاص الشحنات الكهربائية من الثلج وتوليد الكهرباء.
الباحثان "ماهر القاضي" و "ريتشارد كانر"، بجامعة كاليفورنيا – لوس أنجلوس، استطاعا اختراع جهاز يستخدم السليكون لاستخلاص الشحنات الكهربائية من الثلج وتوليد الطاقة الكهربائية.
الطريقة التي يعمل بها الجهاز بسيطة للغاية، وتتلخص في أن الثلج يحمل شحنة موجبة، بينما يحمل السيليكون، الذي يعتمد عليه الجهاز، شحنة سالبة. وعندما يسقط الثلج ويحدث اتصال مع السيليكون تتولد الكهرباء.
الفكرة تشبه عندما يقوم شخص بحك قدميه في السجادة فيحدث انتقال للشحنات من السجادة إلى جسمه، ثم حين يلمس مقبض الباب المعدني فإن الشحنة على جسمه تنتقل إلى المقبض، ويحدث له صدمة كهربائية. يسمى هذا بتأثير كهربائي ثلاثي.
بالمثل، الثلج يصنع شحنة على سطحه بسبب الطريقة التي تتبلور بها جزيئات الماء عندما تتحول في شكل رقاقات ثلجية.
من هنا فكر الباحثان في إحضار مادة أخرى ذات شحنة معاكسة لاستخراج هذه الإلكترونات لتوليد الكهرباء باستخدام مفهوم المولدات الكهربائية التجريبية.
شارك
