النوافذ الذكية تختزن طاقة الشمس

طوّر علماء صينيون نافذة ذكية لا تقوم بتدفئة وتبريد المبنى فحسب، وإنّما تستطيع أن تقوم بدور جهاز خازن للطاقة لمعدات الطاقة الكهربائية داخل المبنى، النوافذ الذكية تستعمل في بعض الأبنية حيث تقوم بخفض استهلاك الطاقة بواسطة الإبقاء على درجة الحرارة معتدلة داخل الأبنية بالإضافة إلى التحكم بمستويات الإضاءة داخلها، مثال على ذلك:  يمكن أن يكون المتاحف والتي من الممكن أن تتضرر التحف فيها من خلال دخول أشعة الشمس (طاقة الشمس) أكثر من اللازم.

النوافذ الذكية تختزن طاقة الشمس

قام كل من زيانغ وي Zhixiang Wei، من المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا النانو the National Center for Nanoscience and Technology، وزملائه الآن بصناعة نافذة تجمع بين الكثافة الفائقة وزجاج متغير اللون الكترونياً.

في ضوء الشمس الساطع، تقوم بامتصاص وتخزين الطاقة، ولكن، عندما يكتمل استيعابها تظلم النافذة للتحكم بكمية الضوء الداخل.

وهذا ما يتحكم بمدى سطوع ودرجة حرارة الغرفة بالإضافة إلى: إمكانية استخدام الطاقة المختزنة لتشغيل معدات مثل شاشات التلفاز.

بسبب استخدام الكهرباء، تقوم النافذة المخزنة للطاقة Energy Storage Smart Window -ESS window بامتصاص أشعة الشمس لإعادة شحن نفسها من جديد.

النافذة المخزنة للطاقة ESS مصنوعة من مصفوفات أسلاك نانوية من البولي أنالين، والتي ترسب على طبقة شفافة مغلفة بطبقة موصلة للكهرباء.

وبعد ذلك، تم تغطية الأسلاك النانوية بعدها بواسطة طبقة الكتروليتية هلامية لتشكيل الكترود (قطب)، ويتم تجميع الكتروديين (قطبين) مع بعضهما لتشكيل جهاز عامل.

يمتلك البولي أنالين قدرة عالية ولا يكلف كثيراً.

إضافة لامتلاكه مزايا إضافية كونه شفاف ومرن. يقول وي Wei “الأجهزة المرنة تجذب الاهتمام أكثر فأكثر كونها ذات وزن خفيف، سهلة اللف، ويمكن تصميمها بطريقة أكثر عصرية.

ولا مجال للشك بأن النافذة الذكية المرنة كنافذتنا تمتلك هذه الخواص. فعلى سبيل المثال، نافذة الـ ESS يمكن أن تُلف على شكل ستارة إن كانت لا تستخدم.”

تفاءل جون روجرزJohn Rogers ، خبير في الأجهزة الضوئية من جامعة إلينوي في أوربانا-تشامبيونUniversity of Illinois at Urbana-Champaign ، الولايات المتحدة.

بشكل حذر من هذا العمل وقال “مثل هذه التكنولوجيا، إذا كان من الممكن صنعها بشكل رخيص الثمن وفي أشكال طويلة العمر، يمكنها أن تكون ذات قيمة في سياقات تتراوح من السيارات إلى المنازل.”

يعمل فريق وي على تحسين جهازهم من خلال:

• تجريب الكترودات مختلفة.
• تحسين خصائص التغيير اللوني الالكتروني للنافذة.

كما يحاولون دمج الخلايا الشمسية في جهازهم لتخزين طاقة بشكل أكبر.

المصدر:

Smart windows store sun’s energy. (June 21, 2012). Royal Society of Chemistry, Chemistry World. Retrieved from: http://www.rsc.org/chemistryworld/2012/06/smart-windows-store-sun-energy