الألواح الشمسية العائمة يمكنها توفير الكهرباء لدول عديدة

الألواح الشمسية العائمة تتفوق على الألواح التقليدية بمزايا عدة (جامعة بانغور)
الألواح الشمسية العائمة تتفوق على الألواح التقليدية بمزايا عدة (جامعة بانغور)
TT

الألواح الشمسية العائمة يمكنها توفير الكهرباء لدول عديدة

الألواح الشمسية العائمة تتفوق على الألواح التقليدية بمزايا عدة (جامعة بانغور)
الألواح الشمسية العائمة تتفوق على الألواح التقليدية بمزايا عدة (جامعة بانغور)

أظهرت دراسة بريطانية أن الألواح الشمسية العائمة يمكنها توفير جميع احتياجات الكهرباء لبلدان بأكملها عالمياً

واستهدفت الدراسة حساب الإمكانيات العالمية لنشر ألواح الطاقة الشمسية العائمة منخفضة الكربون، ونشرت النتائج، الثلاثاء، في دورية (Nature Water).

والألواح الشمسية العائمة أو الألواح الكهروضوئية العائمة، هي ألواح شمسية تُركَّب على سطح مائي، مثل البحيرات أو الخزانات أو البحار.

وتُعدّ هذه التقنية خياراً مبتكراً لتوليد الطاقة الكهربائية النظيفة، خاصة بالمناطق ذات المساحات الأرضية المحدودة أو باهظة الثمن. وخلال الدراسة، تم حساب الإنتاج الكهربائي اليومي لأكثر من 68 ألف بحيرة وخزان حول العالم، مستندين إلى بيانات مناخية.

وتضمنت الحسابات البحيرات والخزانات التي يُرجح تثبيت تكنولوجيا الطاقة الشمسية العائمة فيها، والتي لا تبعد أكثر من 10 كيلومترات عن المراكز السكانية، ولا تجف أو تتجمد لأكثر من 6 أشهر في السنة.

وحُسب الإنتاج بناءً على تغطية الألواح لـ10 في المائة فقط من مساحتها السطحية، بحد أقصى 30 كيلومتراً مربعاً. ووجد الباحثون أن الألواح العائمة يمكن أن تولد 1302 تيراواط/ساعة سنوياً، وهو 4 أضعاف إجمالي الطلب السنوي للكهرباء في المملكة المتحدة.

وأظهرت الدراسة أن 5 دول، منها بابوا غينيا الجديدة وإثيوبيا، يمكنها تلبية احتياجاتها بالكامل من الكهرباء بواسطة الألواح العائمة.

وجد الباحثون أنه يمكن لبلدان مثل بوليفيا وتونجا تلبية 87 لـ92 في المائة من الطلب على الكهرباء بواسطة الألواح الشمسية العائمة. وفي أوروبا، تستطيع فنلندا تلبية 17 في المائة من احتياجاتها عبر هذه الألواح.

كما يمكن للعديد من البلدان، خاصة في أفريقيا ومنطقة البحر الكاريبي وأميركا الجنوبية وآسيا الوسطى، تلبية ما بين 40 إلى 70 في المائة من طلبها السنوي على الكهرباء.

وفي المملكة المتحدة، يمكن إنتاج 2.7 تيراواط/ساعة من الكهرباء سنوياً من الألواح الشمسية العائمة، وهو ما يشكل أقل من 1 في المائة من الطلب الكلي على الكهرباء، ولكنه يمكن أن يوفر الكهرباء لنحو مليون منزل. وقال الباحث الرئيسي للدراسة، الدكتور إيستين وولواي من جامعة بانغور البريطانية، إن الألواح الشمسية العائمة تتفوق على الألواح التقليدية بمزايا عدة، أبرزها الحفاظ على الأراضي للاستخدامات الأخرى، وزيادة الكفاءة بفضل تأثير تبريد الماء، وتقليل تبخر الماء والحد من تكاثر الطحالب.

لكنه أضاف في تصريحات لـ«الشرق الأوسط»، أن هناك حاجة لدراسة تأثير هذه التكنولوجيا على النظم البيئية المائية وجودة المياه ودرجة حرارتها، وانعكاس ذلك على التنوع البيولوجي والكائنات الحية التي تعيش في الماء.

وأشار إلى أن هناك تحديات تواجه انتشار هذه التقنية عالمياً، أبرزها التحديات الفنية التي تتطلب معرفة ومعدات متخصصة، بالإضافة للتحديات اللوجيستية لضمان سلامة واستقرار الألواح في مختلف المسطحات المائية، ناهيك عن اللوائح التنظيمية والتراخيص لاستخدام المياه لهذا الغرض.


مقالات ذات صلة

«أسمنت الجوف» السعودية و«أنجي» الفرنسية لبناء محطة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية 

الاقتصاد منتجات تابعة لـ«أسمنت الجوف» (حساب الشركة على «إكس»)

«أسمنت الجوف» السعودية و«أنجي» الفرنسية لبناء محطة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية 

وقّعت شركتا «أسمنت الجوف» السعودية و«أنجي» الفرنسية اتفاقية بناء محطة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية في مدينة طريف (شمال المملكة)، وتشغيلها لمدة 25 سنة.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد مبنى «الشركة السعودية للكهرباء» (موقع الشركة)

«السعودية للكهرباء» توقع اتفاقيات شراء طاقة بـ4 مليارات دولار

وقّعت «الشركة السعودية للكهرباء» اتفاقيات شراء طاقة مع «الشركة السعودية لشراء الطاقة» (المشتري الرئيس)، بإجمالي 15 مليار ريال (4 مليارات دولار).

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد جناح «طاقة» في معرض «ويتيكس 2024» (منصة إكس)

تحالف يضم «طاقة» الإماراتية يبرم اتفاقيتين لبيع 3.6 غيغاواط من الكهرباء إلى السعودية

وقّع تحالف شركة «أبوظبي الوطنية للطاقة» (طاقة) اتفاقيتين لبيع الكهرباء لمدة 25 عاماً مع الشركة «السعودية لشراء الطاقة» الحكومية.

«الشرق الأوسط» (أبوظبي)
الاقتصاد شعار «أكوا باور» السعودية (موقع الشركة الإلكتروني)

«أكوا باور» السعودية توقع اتفاقيات شراء طاقة بـ4 مليارات دولار

أعلنت «أكوا باور» توقيع اتفاقيات شراء طاقة مع «الشركة السعودية لشراء الطاقة»، بقيمة 15 مليار ريال (4 مليارات دولار)، لمشروعيْ محطتين غازيتين.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد فنيون يركبون ألواح الخلايا الشمسية لتوليد الكهرباء (رويترز)

بايدن يؤكد عدم العودة إلى الوراء في «ثورة الطاقة النظيفة»

أكد الرئيس الأميركي جو بايدن، من غابات الأمازون المطيرة بالبرازيل، أنه لن تكون هناك عودة إلى الوراء في «ثورة الطاقة النظيفة» بالولايات المتحدة.

«الشرق الأوسط» (لندن)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.