أشجار شمسية لتوليد الطاقة في الغابات

فكرة الأشجار الشمسية مستوحاة من شكل الأشجار الطبيعية (المعهد البحري الكوري)

كشف فريق من الباحثين في كوريا الجنوبية عن مشروع مبتكر يعتمد على أشجار شمسية قادرة على توليد الكهرباء من أشعة الشمس من دون الحاجة إلى قطع الأشجار أو تدمير الغابات.

وأوضح الباحثون من المعهد البحري الكوري أن هذا الابتكار يأتي حلاً عملياً لتحديات التوسع في مشاريع الطاقة الشمسية، التي غالباً ما تتطلب مساحات واسعة من الأراضي؛ ما يؤدي إلى إزالة الغطاء الأخضر الطبيعي، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية «Scientific Reports».

ومع تسارع خطط الدول للتحول إلى مصادر الطاقة النظيفة، برزت الطاقة الشمسية بصفتها أحد أهم البدائل لتحقيق هذه الأهداف. غير أن توسع مشاريع الألواح الشمسية التقليدية يحمل جانباً مظلماً يتمثل في إزالة مساحات كبيرة من الغابات لإقامة محطات شمسية ضخمة؛ وهو ما يتسبب بخسارة مصارف طبيعية للكربون، إضافة إلى مشكلات بيئية مثل تآكل التربة وتدمير المَواطن الطبيعية للكائنات.

ففي كوريا الجنوبية مثلاً، أدى التوسع في مشاريع الطاقة الشمسية إلى إزالة 529 هكتاراً من الغابات عام 2016، ليرتفع الرقم إلى 1435 هكتاراً في 2017، ثم إلى 2443 هكتاراً في 2018. هذه الخسارة الكبيرة تتناقض مع الهدف الأساسي من الطاقة المتجددة وهو تقليل الانبعاثات وحماية البيئة.

وحسب الدراسة، يتمثل الحل الجديد في تكنولوجيا تعرَف باسم الأشجار الشمسية، وهي مستوحاة من شكل الأشجار الطبيعية، حيث تُثبَّت الألواح الشمسية على «أغصان وأوراق» اصطناعية مرتفعة؛ ما يتيح لها التقاط أشعة الشمس من زوايا مختلفة طوال اليوم.

وتتميز هذه التقنية بالسماح بمرور الضوء إلى النباتات الواقعة تحتها، وبالتالي الحفاظ على الغطاء الأخضر والموائل الطبيعية. كما أنها تولّد الكهرباء في مساحات محدودة، مثل الغابات أو الأراضي الزراعية، من دون الحاجة إلى إزالة الأشجار.

وأظهرت نتائج المحاكاة التي أجراها الفريق، أن الألواح التقليدية قضت على نحو 98 في المائة من الغطاء الغابي، مسببة تغييرات بصرية وبيئية جذرية، بما في ذلك فقدان النباتات المحلية وتجزئة المواطن الطبيعية وانخفاض التنوع البيولوجي.

وفي المقابل، حافظت الأشجار الشمسية على 99 في المائة من الغابات؛ إذ وُزعت بشكل متباعد (كل 20 متراً) على طول مسارات المشي وحدود المواقع. والمثير أن 63 شجرة شمسية عالية الكفاءة أنتجت القدرة الكهربائية نفسها (1 ميغاواط) التي تنتجها محطة ألواح تقليدية، ولكن باستخدام مساحات أقل بكثير من الأراضي.

وحسب الباحثين، تؤكد الدراسة أن الاستثمار في تكنولوجيا متقدمة مثل الأشجار الشمسية يمثل حلاً واعداً لتحقيق أهداف الطاقة المتجددة دون التضحية بالغابات؛ فهي تتيح إنتاج طاقة نظيفة مع الحفاظ على التنوع البيولوجي وتقليل تكاليف الأراضي المستخدمة؛ ما يجعلها خياراً بيئياً واقتصادياً أفضل. ومع ذلك، شدد الفريق على الحاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم أدائها في بيئات متنوعة.