خطة يابانية طموحة لبث الطاقة الشمسية من الفضاء

خطة يابانية طموحة لبث الطاقة الشمسية من الفضاء
TT

خطة يابانية طموحة لبث الطاقة الشمسية من الفضاء

خطة يابانية طموحة لبث الطاقة الشمسية من الفضاء

في مسعى رائد يهدف إلى إحداث ثورة في نقل الطاقة، تستعد اليابان لتسخير الطاقة الشمسية من الفضاء وإرسالها إلى الأرض في وقت مبكر من العام المقبل.

وعلى خطى المهندسين الأميركيين الذين حققوا إنجازاً مماثلاً قبل عامين، يشير هذا التقدم إلى خطوة كبيرة نحو إنشاء محطة طاقة شمسية محتملة في الفضاء، ما يوفر حلاً واعداً في المعركة العالمية ضد التغيرات المناخية. وكان كويتشي إيجيتشي، المستشار في معهد الأبحاث الياباني Japan Space Systems كشف في كلمته في المؤتمر الدولي للطاقة من الفضاء في لندن المنعقد بين 17 و19 أبريل (نيسان) الحالي خريطة طريق اليابان الطموحة نحو نظم مدارية لمحطة طاقة شمسية مصغرة في الفضاء.

ويهدف هذا النظام المبتكر إلى نقل الطاقة لا سلكياً من أقمار اصطناعية في المدار الأرضي المنخفض مباشرة إلى سطح الأرض. وأوضح إيجيتشي: «سيكون القمر الاصطناعي صغيراً نسبياً، بوزن 180 كيلوغراماً تقريباً، لكنه قادر على نقل ما يقرب من كيلوواط واحد من الطاقة من ارتفاع 400 كيلومتر».

وفي حين أن هذا الناتج يعادل الطاقة اللازمة لتشغيل جهاز منزلي مثل غسالة الصحون الصغيرة لمدة ساعة تقريباً، فإن هذا النظام يظل بعيداً عن النطاق المطلوب لتحقيق الجدوى التجارية.

ونقل موقع «إمباكت لاب» عن الباحث الياباني أن المحطة الفضائية المقترحة ستعتمد على لوحة كهروضوئية مدمجة تبلغ مساحتها 2 متر مربع لشحن بطاريتها بالطاقة الشمسية. وبعد ذلك، سيجري تحويل هذه الطاقة المتراكمة إلى موجات ميكروويف وتوجيهها نحو هوائي استقبال محدد متمركز على الأرض.

نظراً للسرعة الكبيرة للنظام الفضائي التي تبلغ نحو 28000 كيلومتر/ ساعة، يجب أن يجري وضع عناصر الهوائي في موقع استراتيجي على امتداد مسافة 40 كيلومتراً تقريباً، لتسهيل نقل الطاقة بكفاءة.

وأوضح إيجيتشي: «على الرغم من أن عملية النقل نفسها ستكون سريعة، وتستغرق بضع دقائق فقط، فإن إعادة شحن البطارية الشمسية بعد نفادها ستستغرق أياماً عدة». وعلى الرغم من هذا التحدي اللوجيستي، فإن مساعي اليابان تمثل قفزة رائدة إلى الأمام في السعي إلى إيجاد حلول للطاقة المستدامة، ما يوفر الأمل لمستقبل أكثر اخضراراً وأكثر وعياً بالبيئة.



«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار
TT

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

واجهت الولايات المتحدة فقاعات اقتصادية مختلفة، لكن هناك ظاهرة أقل شهرة تؤثر على الصعيد الوطني: إنها «فقاعة المياه»، كما كتب مارك هانز ريتشر (*).

تحتوي الأرض على كمية محدودة من المياه؛ 0.5 في المائة فقط يمكن الوصول إليها، وعذبة، وقابلة للاستخدام. إنها موردنا الأكثر قيمة، وهي تحت ضغط لا يصدق إذ تتزايد ندرة المياه، وتتدهور جودة المياه، وتكافح المدن والولايات لمواجهة هذه التحديات.

أكبر التحديات التي تواجه المياه اليوم

تواجه المياه تحديات في ثلاثة مجالات رئيسية: تغير المناخ، والبنية الأساسية لمنشآت إمدادات المياه، وإهدار المياه. وتحفزنا هذه المجالات على زيادة الوعي والقلق بشأن مستقبل مواردنا المائية.

* تغير المناخ: تكافح الولايات مع ندرة المياه بسبب تغير المناخ. وتشهد أجزاء من الولايات المتحدة حالات جفاف شديدة، ما يؤدي إلى إحداث جفاف مطول مع مستويات مياه منخفضة بشكل حرج، ما دفع عدد من المجتمعات إلى تنفيذ قيود على استخدام المياه.

لا يوجد مكان أكثر وضوحاً من غرب الولايات المتحدة. فقد أجرت شركة «موين» استطلاعاً لإدراك المياه في عام 2022، ووجدت أن من بين 77 في المائة من الأميركيين الذين شملهم الاستطلاع الذين أبدوا قلقهم بشأن ندرة المياه، كان 87 في المائة منهم يعيشون على الساحل الغربي.

منشآت متقادمة وهدر المياه

* البنية التحتية: البنية التحتية المتقادمة في أميركا ضارة أيضاً بأنظمة مياه الشرب والصرف الصحي ومياه الأمطار. ويمكن أن يؤدي استمرار تدهور البنية التحتية إلى خلق مشكلات في جودة المياه وإمكانية الوصول إليها للمجتمعات.

وتشمل مجالات الاهتمام تآكل ونضج الأنابيب القديمة والمضخات ومرافق المعالجة وخطوط الصرف الصحي، وكلها يمكن أن تسبب أضراراً مدمرة للمياه ومخاطر صحية.

* إهدار المياه: يعد إهدار المياه عاملاً مهماً يسهم في فقاعة المياه. يستخدم عدد من الأميركيين المياه بشكل غير فعال وبلا تفكير، ويتجاهلون إصلاح مواقع التسريبات ويواصلون استخدام تركيبات السباكة القديمة.

من بين التحديات التي تواجه المياه اليوم، وجدت شركة «موين» أن إهدار المياه، بما في ذلك تلك الناجمة عن المهام اليومية في المنزل، هو الأسهل عموماً في المعالجة، ويمكن أن يقدم فوائد لتوفير التكاليف. يمكن للمستهلكين الذين يقومون بإصلاح التركيبات والتجهيزات المتسربة ويبذلون الجهود لتقليل النفايات أن يروا غالباً انخفاضاً ملحوظاً في فواتير المياه الخاصة بهم.

وللمساعدة في تقليل الإهدار، يمكن للحلول الذكية مثل أداة (Flo Smart Water Monitor and Shutoff) لإيقاف تشغيل مصدر المياه في المنزل إذا اكتشفت تسرباً كارثياً، بالإضافة إلى مراقبة استخدام المياه، وإجراء تغييرات سلوكية لاستخدام كمية أقل من المياه وخفض فاتورة المياه الخاصة بهم.

دور الإنسان في استهلاك المياه

تؤثر فقاعة المياه على الجميع، حتى لو لم يدركوا ذلك. أفادت وكالة حماية البيئة أن انخفاض مستويات المياه يمكن أن يسهم في زيادة تركيزات الملوثات، سواء الطبيعية أو البشرية، في إمدادات المياه لدينا.

وإحدى الطرق لمواجهة هذا الاتجاه هي تقليل استخدام المياه، ما يعني دخول كمية أقل من المياه إلى المجاري وبقاء المزيد في المسطحات المائية الطبيعية التي تستخدمها الحياة البرية والترفيه البشري.

يُظهر مسح شركة «موين» أنه في حين يريد الناس توفير المياه، فإنهم أحياناً يفشلون في تحقيق نواياهم الحسنة. فهم لا يغلقون المياه أثناء تنظيف أسنانهم أو يتركون الدش يعمل ليسخن لفترة أطول قليلاً. وإحدى الطرق لمعالجة هذه المشكلة هي من خلال التكنولوجيا الذكية، التي يمكن أن تساعد في توفير المياه.

مع استمرار نضوج سوق المنازل الذكية، نرى شركات أخرى تقدم أيضاً أنظمة مراقبة وحماية المياه التي تعمل على تحسين حياة المستهلكين في المنزل مع المساهمة في كوكب أكثر صحة. وهكذا تؤدي السلوكيات الصغيرة إلى تأثيرات كبيرة.

تسرب تريليون غالون سنوياً في أميركا

يمكن أن يهدر تسرب المياه في المنازل ما يقرب من تريليون غالون من المياه سنوياً على مستوى البلاد. يمكن لبرامج ابتكار المنتجات والتوعية أن تقلل من هذا التسرب. وقد أطلقت الشركة برنامجاً يسمى «Mission Moen» لتوفير تريليون غالون بحلول عام 2030، وحماية أغلى مورد في العالم. منذ عام 2020، نجحت شركة «موين» في توفير أكثر من 178 مليار غالون من المياه من خلال ابتكارات المنتجات وحدها.

عواقب بعيدة المدى

إن فقاعة المياه تشكل تهديداً وشيكاً وغالباً ما يتم التقليل من شأنه. وإذا انفجرت، فإن العواقب ستكون بعيدة المدى، وستؤثر على صحتنا وإمدادات الغذاء والتنوع البيولوجي للكوكب. ولإحداث فرق، هناك حاجة إلى جهد واسع النطاق لدفع جهود المساعدة في حماية هذا المورد الأساسي للأجيال القادمة والمساهمة أيضاً في مستقبل أكثر استدامة.

* الرئيس العالمي للتسويق والمدير العام للتجارة المباشرة في «Fortune Brands Innovations»، مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

تريليون

غالون من المياه يتسرب في المنازل الأميركية سنوياً