مستقبل المدن الذكية

إضاءة تفاعلية ومركبات تتواصل فيما بينها

مستقبل المدن الذكية
TT

مستقبل المدن الذكية

مستقبل المدن الذكية

انعقد الشهر الماضي في مركز مؤتمرات كبير في لوس أنجلس، مؤتمر «هيئة جنوبي كاليفورنيا للطاقة العامة» السنوي الذي ضمّ تجمّعاً لأهم المنشآت البلدية في المنطقة التي تعمل لخدمة أكثر من خمسة ملايين شخص وتؤمّن 16 في المائة من الطاقة في هذه الولاية المشمسة. وكانت التقارير تدور حول المستقبل وتقديم أفكار جديدة حول كيفية تحويل المنشآت العامة إلى محطات للابتكار.

خيال وواقع
ناقش المؤتمر موضوعاً مهماً جداً هو «المنازل الذكية»؛ إذ إن المدن الذكية لم تصبح حقيقة بعد، لكنها ستصبح كذلك. لكن، ما هي المدينة الذكية؟ فكّروا بـ«ذا جتسونز» The Jetsons، وهو مسلسل رسوم متحركة أميركي.
في عام 1962، عرض مسلسل «ذا جتسونز» على الشاشات وقدّم لنا عالماً جديداً يعمل بالتكنولوجيا. شاهدنا أشياء كمحادثات الفيديو، والصور المجسّمة، وأحزمة الطيران، والمأكولات المصنوعة بالطباعة الثلاثية الأبعاد والساعات الذكية التي كانت خيالاً علمياً في ذلك الوقت. لكن هذه الأشياء أصبحت حقيقية اليوم. بمعنى آخر، قد تبدو فكرة المدينة الذكية خيالاً علمياً للبعض، لكنّها تتحوّل سريعاً إلى حقيقة.
المدن الذكية متصلة بالكامل، ومستدامة، وفاعلة في استهلاك الطاقة، ومناسبة للمجتمعات التي تستخدم بناها التحتية لتحسين نوعية حياة السكان الذين يعيشون فيها أو يزورونها بذكاء. يقول دوكّو لي، المشارك في المؤتمر، وهو المدير العام في «أناهايم بابليك يوتيلتيز»، مثلاً، إن شركته عملت أخيراً على تثبيت عدد من «كاميرات الحرائق الهائلة» لرصد الحرائق الكبيرة والوقاية منها.
وضمّ المؤتمر أيضاً متحدثين آخرين من بينهم خبراء يعملون في شركات للطاقة كـ«ساوثرن كاليفورنيا إديسون» إلى جانب شركات تعمل في تطوير البنى التحتية في المدن الذكية كـ«تي موبايل» و«باناسونيك».

مميزات ذكية
تتميّز المدن الذكية بعناصر أساسية كثيرة، أهمها:
> نقاط الواي - فاي المنتشرة: توفّر الإنترنت اللاسلكية في كل مكان وللجميع.
> مواقع شحن للمركبات الكهربائية: شبكات لمحطات شحن تدعم نموّ المركبات الكهربائية.
> بنى تحتية للمركبات المتصلة بالإنترنت: مركبات متصلة «تتكلّم» مع بعضها بعضاً لتفادي الحوادث.
> كهرباء ذكية ومستدامة: بيانات ومعلومات تزوّد الناس بقوة الحفاظ على الطاقة وتنظيم استخدامها.
> إضاءة ذكية في الشوارع: إضاءة تعمل وتُطفأ بالتزامن مع وجود الأشخاص والمركبات أو عدمه.
> إشارات سير تفاعلية: شاشات وإشارات توفّر المعلومات والاتجاهات وتقدم المساعدة عند الحاجة.
• مواقف ذكية لركن السيارات: أنظمة ركن تحافظ على انسياب حركة السير.
> أنظمة مائية ذكية: من رصد التسربات إلى المرشات الذكية للحفاظ على المياه وتنظيم استخدامها.
> أبنية ذكية: أنظمة تبريد وتدفئة وتهوئة وإضاءة ذكية.
> كاميرات للحرائق الهائلة: كاميرات في المناطق البعيدة لرصد الحرائق والوقاية منها.
> مركبات كهربائية ذاتية: خدمات نقل ذاتية القيادة تعتمد على مركبات كهربائية خالية من الكربون.
> حلول سكنية: مساكن زهيدة وفعالة ومستدامة لجميع المواطنين.
صحيح أن التكنولوجيا مسؤولة عن تشغيل الكثير من مكوّنات المدينة «الذكية» كأجهزة الاستشعار وتحليلات البيانات وغيرها، إلا أن المستقبل لا يتمحور حول التكنولوجيا كنهاية حتمية بحد ذاتها، بل كوسيلة لتلبية حاجات المساهمين في تكوين مجتمع ما. إن استخدام التقنية لحل المشاكل الاجتماعية وتحسين نوعية الحياة في الوقت نفسه هي التعريف الحقيقي لوصف «ذكي».



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً