طائرة آلية بالطاقة الشمسية تنجز أولى رحلاتها بنجاح

طائرة آلية بالطاقة الشمسية تنجز أولى رحلاتها بنجاح
TT

طائرة آلية بالطاقة الشمسية تنجز أولى رحلاتها بنجاح

طائرة آلية بالطاقة الشمسية تنجز أولى رحلاتها بنجاح

أتمَّت طائرة «فازا - 35» (PHASA – 35) العاملة بالطاقتين الكهربائية والشمسية التي يبلغ باع جناحها 35 متراً، أولى رحلاتها بنجاح مبهر. ويمهِّد هذا الطيران الاستثنائي الطريق للدور الكبير الذي ستلعبه هذه المركبة في تغيير المشهد السائد في صناعة الطيران والفضاء، لا سيما أنها تقدِّم مزيجاً بين الطائرات والأقمار الصناعية.
خاضت «فازا - 35» مراحل التصميم، والبناء، والطيران، في أقل من سنتين، في إطار شراكة بين «بي إيه إي سيستمز» المتخصصة في الصناعات الجوية والفضائية، وشركة «بريسماتيك» التي استحوذت عليها العام الماضي. تُقدِّم هذه الطائرة الاستثنائية الجديدة التي صُممت للتشغيل الآلي والطيران في طبقة «الستراتوسفير» (أي في الطبقة التي تعلو نشاط الطيران والمناخ التقليدي) بديلاً متيناً وزهيداً للأقمار الصناعية. كما أن مرونة الطيران التي تتمتع بها قد تتيح استخدامها في مجموعة من التطبيقات المهمة، كرصد حرائق الغابات، والمراقبة البحرية.
أُجريت اختبارات الطيران الناجحة التي خاضتها هذه الطائرة برعاية مختبر علوم وتكنولوجيا الدفاع في المملكة المتحدة، ومجموعة علوم وتكنولوجيا الدفاع الأسترالية، في محطة «ووميرا» التابعة للقوات الجوية الملكية الأسترالية في جنوب أفريقيا.
تضمنت التجارب أول اختبار طيران كامل وشامل لنظام طائرة «فازا - 35» الذي أثبت أهليته الكاملة بعد 20 شهراً فقط، انتقل فيها من التصميم إلى الطيران. وجاء هذا النجاح ليكلل جهود التعاون بين فريق من الخبراء البريطانيين من شركة «بريسماتيك» في هامبشاير التي شهدت بناء نموذجين كاملين من الطائرات العام الماضي، وفريق من مهندسي «بي إيه إي سيستمز» في لانكشر؛ حيث خاضت الطائرة اختباراً أولياً شاملاً سبق تجارب الطيران.
تنتمي «فازا - 35» إلى النوع العالي الارتفاع والتحمل الطويل من المركبات، وتستمد طاقتها من الشمس نهاراً، ومن البطارية ليلاً. تتيح البطارية بخدمتها الطويلة الأمد والطاقة الشمسية بفعاليتها العالية للطائرة التحليق لعام كامل في «الستراتوسفير»، أي المناطق العليا من مجال الأرض الجوي.صُممت هذه المركبة لتأمين منصة متينة ومتوازنة تستخدم في تطبيقات المراقبة، والاتصالات، والأمن. عندما تتصل الطائرة بتقنيات وموارد أخرى، ستزوِّد زبائنها في المجالين التجاري والأمني بقدرات غير متوفرة في المنصات الجوية والفضائية الحالية.
تعِد هذه الطائرة الآلية أيضاً باستخدامها في توصيل شبكات الاتصالات، كالجيل الخامس، وتوفير خدمات أخرى، كالإغاثة في حالات الكوارث، وحماية الحدود مقابل جزء بسيط جداً من الكلفة التي تتطلبها الأقمار الصناعية عادة لأداء هذه المهام.
من جهته، قال إيان مولدوني، مدير قسم الهندسة في شركة «بي إيه إي سيستمز»: «يعتبر نجاح اختبارات هذه الطائرة برهاناً أول على الإنجازات السريعة التي يمكن تحقيقها إذا اجتمعت المهارات البريطانية بعضها مع بعض. إن الانتقال من التصميم إلى الطيران في أقل من عامين يظهر أننا قادرون على الانتصار، في التحدي الذي وضعته الحكومة البريطانية أمام هذه الصناعة لتطوير نظام قتال جوي مستقبلي في العقد المقبل».
لا يزال أمام هذه الطائرة الخارقة جدول من تجارب الطيران المحددة في أواخر هذا العام، ومن المتوقع أن تدخل مرحلة التشغيل الاستهلاكي خلال 12 شهراً من إتمام برنامج الرحلات التجريبية.



«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