نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

تقنيات نظيفة واعدة

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية
TT

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

تعتلي الألواح الشمسية سقف مبنى مكتبي حديث في بولدر، بولاية كولورادو الأميركية. ولكنّ المبنى مجهّز أيضاً بواحدة من أولى تقنيات النوافذ الشمسية في العالم –وهي عبارة عن ألواحٍ شفّافة تبدو كنوافذ تقليدية ولكنّها في الحقيقة تولّد الطاقة بشكلٍ غير مرئي.
لوح شمسي شفاف
تقول سوزان ستون، الرئيسة التنفيذية في «أوبيكيتوس إنرجي»، الشركة النّاشئة المطوّرة للتقنية التي بدأ العمل عليها في مختبرات ماساتشوستس للتقنية: «عندما نفكّر بالسوق التجارية، فإننا نتخيّل ناطحات سحاب كبيرة تتحوّل إلى مزارع شمسية عمودية. من جهتنا فإننا نحن الآن نصنع سطحاً زجاجياً ليس من النوع التقليدي يستخدم لتوليد الكهرباء». يمكن أيضاً استخدام النوافذ الشمسية لاستبدال النوافذ العادية في المنازل».
تعمل هذه التقنية من خلال التقاط جزء فقط من الطيف الشمسي. ويشرح مايلز بار، الشريك المؤسس ورئيس قسم التقنية في الشركة أنّ «المادّة التي يصنعون منها الزجاج تسمح لضوء الشمس المرئي الذي تراه العين البشرية بالمرور من النافذة». وفي العادة تمتصّ الألواح الشمسية العادية الطيف الشمسي كاملاً –ما يجعلها تبدو سوداء اللون– ولهذا السبب، تلتقط النوافذ الشمسية طاقة أقلّ بمعدّل الثلث.
ولكن لأنّ هذه النوافذ الجديدة قابلة للاستخدام في مناطق لا يصلح فيها استخدام الألواح الشمسية، تمكنها المساهمة في زيادة مخزون الطاقة المتجدّدة.
تتألّف النّافذة الشمسية من لوحين زجاجيين محكمي الالتصاق، وتضمّ أسلاكاً تتصل مباشرة بشيءٍ قريبٍ منها –كمصباح أو ستائر إلكترونية– أو ببطارية مركّبة في المبنى أو بالشبكة الكهربائية.
أمضت الشركة النّاشئة سنوات عدّة في تطوير المواد المستخدمة في التقنية كشبه الموصلات التي تستطيع التقاط الضوءين دون الأحمر وفوق البنفسجي انتقائياً، لضمان مطابقة المنتج لأداء ونوعية النوافذ غير الشمسية.
ألواح المستقبل
في الوقت الحالي، تصنع الشركة، في منشأتها التجريبية في مدينة ريدوود، كاليفورنيا، ألواح نوافذ صغيرة رُكّبت في مجموعة من المواقع للاختبار كالمبنى المكتبي في كولورادو. كما أنّها تحضّر لصناعة أكبر حجماً وعمليات تطوير تتيح صناعة النوافذ الشمسية عبر خطوط صناعة النوافذ الحالية. ورأت ستون أنّ شركتها «تُدخل منتجاً مخرباً إلى السوق، وأنّها تقوم بذلك عمداً دون زعزعة سلسلة التوريد».
وتسهم مؤسسة «أندرسن» العالمية لصناعة النوافذ مع آخرين في الاستثمار في «أوبيكيتوس إنرجي»، وقدّمت أخيراً تمويلاً للمرحلة «سيريز ب» من المشروع بقيمة 30 مليون دولار. يقول كارل هالينغ، أمين صندوق شركة «أندرسن» إنّ «شركته قادت صناعة النوافذ في التحوّل إلى الوحدات الزجاجية العازلة وفي استخدام الطبقات الخارجية ذات الانبعاثية المنخفضة، وأسهمت التقنيتان في تحسين أداء الطاقة الخاص بالنوافذ بشكلٍ جذري، حتّى أصبح المنتجان من أساسيات الصناعة. وترى مؤسسة (أندرسن) الاستثمار في هذه التقنية استمرارية لهذا الإرث».
ومع تزايد حجم الصناعة، تتوقّع شركة «أوبيكيتوس إنرجي» أن تكون نوافذها المتطوّرة أغلى من النوافذ التقليدية بمعدّل 30%. ولكن إذا نجح منتجها فعلاً بالحلول مكان الزجاج التقليدي، سيكون تأثيره كبيراً. تقدّر الشركة أنّ 6 ملايين متر مكعّب من الزجاج يتمّ تركيبها حول العالم سنوياً. وإذا افترضنا أنّ هذه الكمية من الزجاج ستكون بكاملها منتجة للطاقة، ستسهم دون شكّ في تخفيض الانبعاثات بمعدّل 10%. وأخيراً، تختم ستون بالقول: «عندما نفكّر بالتأثير الذي قد ينتج عن هذا الأمر، تتجلّى لنا عظمته».

* «فاست كومباني»
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

عالم الاعمال «بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

تعود فعالية الأمن السيبراني الأبرز عالمياً «بلاك هات» في نسختها الثالثة إلى «مركز الرياض للمعارض والمؤتمرات» ببلدة ملهم شمال العاصمة السعودية الرياض.

تكنولوجيا «غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة لتعزيز الخصوصية ومشاركة البيانات الصحية (غوغل)

«غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة

أطلقت «غوغل» النسخة التجريبية الأولية من آندرويد 16 للمطورين، وهي خطوة تمهد الطريق للتحديثات الكبيرة المقبلة في هذا النظام.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا «أبل» تؤكد مشكلة اختفاء الملاحظات بسبب خلل بمزامنة (iCloud) وتوضح خطوات استعادتها مع توقع تحديث (iOS) قريب (أبل)

اختفاء الملاحظات في أجهزة آيفون... المشكلة والحلول

وفقاً لتقرير رسمي من «أبل»، فإن المشكلة تتعلق بإعدادات مزامنة الآيكلاود (iCloud).

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا تمكنك «دورا» من تصميم مواقع ثلاثية الأبعاد مذهلة بسهولة تامة باستخدام الذكاء الاصطناعي دون الحاجة لأي معرفة برمجية (دورا)

صمم موقعك ثلاثي الأبعاد بخطوات بسيطة ودون «كود»

تتيح «دورا» للمستخدمين إنشاء مواقع مخصصة باستخدام الذكاء الاصطناعي عبر إدخال وصف نصي بسيط.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص يحول الذكاء الاصطناعي الطابعات من مجرد خدمة بسيطة إلى أداة أكثر ذكاءً واستجابة لحاجات المستخدمين (أدوبي)

خاص كيف يجعل الذكاء الاصطناعي الطابعات أكثر ذكاءً؟

تلتقي «الشرق الأوسط» الرئيسة العامة ومديرة قسم الطباعة المنزلية في شركة «إتش بي» (HP) لفهم تأثير الذكاء الاصطناعي على عمل الطابعات ومستقبلها.

نسيم رمضان (بالو ألتو - كاليفورنيا)

الكشف عن العوامل الوراثية المرتبطة بـ«الانزلاق الغضروفي»

 41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)
41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)
TT

الكشف عن العوامل الوراثية المرتبطة بـ«الانزلاق الغضروفي»

 41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)
41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)

سلطت دراسة حديثة الضوء على التقدم الكبير في فهم الأسس الجينية للانزلاق الغضروفي القطني، ووجدت 41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي، بالإضافة إلى 23 منطقة كانت حُددت سابقاً.

كما توفر الدراسة رؤى جديدة بشأن كيفية تأثير هذه المناطق على بنية القرص الموجود بين الفقرات (القرص الفقري)، والالتهاب، ووظيفة الأعصاب. وتتعلق النتائج الرئيسية بالجينات المرتبطة بالأعصاب، والتي تعزز فهمنا كيفية تسبب الانزلاق الغضروفي في ألم طويل الأمد وتجارب ألم متفاوتة.

الجينات و«الانزلاق الغضروفي»

يعدّ الانزلاق الغضروفي القطني أحد أكثر التغيرات البنيوية شيوعاً في أسفل الظهر، والسبب الأكثر شيوعاً لألم العصب الوركي في الساق، وقد حُقق في عوامل الخطر الوراثية للانزلاق الغضروفي في دراسة دولية قادتها مجموعة بحثية من فلندا.

وحللت الدراسة، التي نُشرت في مجلة «Nature Communications» يوم 7 نوفمبر (تشرين الثاني) 2024، برئاسة يوهانس كيتونين، من وحدة أبحاث الصحة السكانية بكلية الطب والمركز الحيوي في جامعة أولو، البيانات الجينية والصحية لنحو 830 ألف مشارك من بنوك حيوية قوية، مثل «البنك الحيوي الفلندي والإستوني» و«البنك الحيوي البريطاني»، وقيّمت دور مجموعات البيانات الكبيرة في الكشف عن العلاقات الجينية المعقدة. وكان لاكتشاف 5 مناطق جينومية جديدة مرتبطة بحالات أكثر شدة تتطلب الجراحة أهمية كبيرة للتأكيد على إمكانية تصميم التدخلات الطبية.

وحددت الدراسة، بالإضافة إلى ذلك، ارتباطات جديدة بالقرب من الجينات المرتبطة بالجهاز العصبي ووظيفة الأعصاب. وقد أدت النتائج المتعلقة بوظائف الجهاز العصبي إلى زيادة فهمنا العلاقة بين الانزلاق الغضروفي العرضي والألم المنتشر.

جينات الاستعداد الوراثي

وقال فيلي سالو، الباحث في جامعة أولو والمحلل الرئيسي في الدراسة، إنهم وجدوا جينات الاستعداد الوراثي التي يمكنها تفسير إطالة الألم جزئياً وكذلك الاختلافات التي لوحظت سريرياً في الألم الذي يعانيه المرضى.

وهذا ما يساعد في تطوير أساليب إدارة الألم لمرضى الانزلاق الغضروفي الذين يعانون آلاماً شديدة، وبالتالي تحسين نوعية حياتهم، كما يقول المختص في الطب الطبيعي الذي شارك في البحث، جوهاني ماتا، من وحدة أبحاث العلوم الصحية والتكنولوجيا بكلية الطب في جامعة أولو بفنلندا.

و«الانزلاق الغضروفي القطني» هو إصابة للغضروف بين فقرتين من العمود الفقري، وعادة ما يحدث بسبب الإجهاد المفرط أو صدمة للعمود الفقري، ويعدّ من أكثر التغيرات البنيوية شيوعاً في أسفل الظهر، كما أنه السبب الأكثر شيوعاً لـ«الألم المنتشر» الذي يسمى «عرق النسا»؛ إذ يحدث «الألم المنتشر» بسبب تهيج الأعصاب الذي يحدث بسبب ضيق العصب الناجم عن الانزلاق، وخصوصاً بسبب زيادة العوامل الالتهابية في منطقة الانزلاق الغضروفي.

والانزلاق الغضروفي شائع جداً حتى لدى الأشخاص الذين لا تظهر عليهم أعراض. ويزداد تكراره مع تقدم العمر، ويسبب أعراضاً لبعض الأشخاص فقط عندما يهيج العصب؛ فالعوامل المرتبطة بتطور الانزلاق الغضروفي معروفة نسبياً، لكن التحقيق في خلفيتها الوراثية لم يحظ باهتمام كبير.

التنبؤ بالإعاقة والألم بعد الجراحة

ووفقاً لدراسة نُشرت في 7 فبراير (شباط) 2024 بمجلة «JAMA»، وقادها بيورنار بيرج، من «مركز صحة الجهاز العضلي الهيكلي الذكي» بكلية العلوم الصحية في جامعة أوسلو النرويجية، فقد طور بيرج وزملاؤه نماذج التنبؤ بالإعاقة والألم بعد 12 شهراً من جراحة الانزلاق الغضروفي القطني، وأكدوا صحة هذه النماذج.

كما أكدت الدراسة على إمكانات التعلم الآلي في تعزيز عملية اتخاذ القرار السريري وإرشاد المرضى فيما يتعلق بنتائج جراحة الانزلاق الغضروفي القطني، فقد استخدم البحث مجموعة بيانات شاملة من السجل النرويجي لجراحة العمود الفقري، وحلل أكثر من 22 ألفاً و700 حالة لتطوير نماذج التنبؤ بالإعاقة والألم بعد الجراحة.

واكتشف الباحثون أن معدلات عدم نجاح العلاج كانت على النحو التالي: 33 في المائة للحالات التي قيست باستخدام «مؤشر أوزويستري للإعاقة (ODI)»، و27 في المائة للحالات التي قيست باستخدام «مقياس التصنيف العددي (NRS)» لألم الظهر، و31 في المائة للحالات التي قيست باستخدام المقياس نفسه؛ أي «مقياس التصنيف العددي لألم الساق».

وهذا يشير إلى أن نسبة كبيرة من المرضى لم يحققوا نتائج ناجحة في تقليل الإعاقة أو تخفيف الألم بعد جراحة الانزلاق الغضروفي القطني.

دعم التشخيصات

و«مؤشر أوزويستري للإعاقة Oswestry Disability Index (ODI)» مشتق من استبيان لآلام أسفل الظهر يستخدمه الأطباء والباحثون لقياس الإعاقة الناجمة عن آلام أسفل الظهر ونوعية الحياة. و«أوزويستري» مدينة تاريخية في شروبشاير بإنجلترا.

أما «مقياس التقييم الرقمي (NRS) Numeric Rating Scale» فيقيس مستوى الألم من 0 إلى 10 (حيث يشير 0 إلى عدم وجود ألم، و10 إلى ألم شديد).

ويشير استخدام البيانات قبل الجراحة بوصفها متنبئات إلى أنه يمكن دمج هذه النماذج في سير العمل السريري عبر أنظمة السجلات الطبية الإلكترونية، مما يدعم «التشخيصات الشخصية» ويساعد في اتخاذ القرارات المشتركة للجراحة.

ويؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مزيد من التحقق الخارجي بسجلات جراحة العمود الفقري الأخرى؛ لتوسيع نطاق التطبيق. كما يمثل هذا التطور خطوة مهمة نحو الطب الدقيق في جراحة العمود الفقري، مما قد يحسن نتائج المرضى ويحسن التخطيط الجراحي.