أنظمة مبتكرة لتخزين الطاقة الشمسية واستخدامها في إشارات المرور

محسن البوشي (العين)- صمم فريق يضم 4 طلاب بقسم الهندسة الكهربائية بجامعة الإمارات نظاماً يزود إشارات المرور الضوئية بالطاقة الشمسية في الشوارع، طبقاً للوائح والمعايير الصادرة من إدارة حركة السير والمرور التابعة لإدارة النقل والمواصلات في دولة الإمارات. وتمكن فريق آخر من تصميم مشروع لعرض إمكانية تخزين الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية في مياه يتم ضخها إلى مكان مرتفع، ومن ثم إسقاطها لتستقبلها مولدات كهربائية والتي بدورها تولد الطاقة اللازمة لتشغيل بعض الأجهزة الكهربائية، ويوفر تخزين الطاقة بهذه الطريقة اللجوء إلى استخدام البطاريات المكلفة والتي تشكل إحدى أهم العوائق أمام انتشار الطاقة المتجددة بشكل عام. وشارك الفريقان اللذان قاما على هذين المشروعين في مسابقة مشاريع الطاقة المتجددة الثالثة التي نظمتها جامعة الإمارات يوم أمس الأول السبت، بالمبنى الهلالي في الحرم الجامعي الجديد بمشاركة 31 مشروعاً قدمها طلبة الهندسة بمؤسسات التعليم العالي في الدولة. وأسفرت نتائج المسابقة عن فوز مشروع تصميم جهاز لضبط وتقوية طاقة الاهتزازات، أعده الطلاب أحمد عبد الرحمن، باسل ماضي، سليمان صوان، وهشام أسامة من المعهد البترولي بالمركز الأول. وفاز مشروع تصميم جهاز لتوليد الطاقة الكهربائية من الحركة للطلبة سناء ضياء، سيف العامري ومحمد محمدي من الجامعة الأميركية في دبي بالمركز الثاني، في حين فاز مشروع لتصميم بطارية لإنتاج الكهرباء من السكر للطالبات موزة الشامسي، إيناس شيحة وأسماء الحاطي من قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة الإمارات بالمركز الثالث. ولفت الفريق الأول الذي قام على تصميم مشروع الإشارات المرورية إلى أنه جاء متوافقا مع أنظمة إشارات المرور الضوئية المطبقة في شوارع الدولة، حيث اشتملت المرحلة الأولى من المشروع على تصميم نموذج أولي، تليها المرحلة الثانية لتطبيق المشروع على أرض الواقع. ويتضمن تصميم المشروع بناء نظام تقاطع لأربعة مسارات مكونة من لوحات شمسية وأعمدة تتكون من ثلاث عدسات مكونة من صمامات ثنائية مشعة للضوء (LED)، وبطاريات تعمل كمزود احتياطي، وجهازي تحكم لشحن البطاريات والتحكم في العدسات الضوئية. وتوقع أعضاء الفريق، الذين التقتهم “الاتحاد” على هامش فعاليات المسابقة، أن يكون التصميم المقترح موفراً بشكل فعال من حيث التكلفة، إذ إنه يلغي الحاجة لمحول التيار المتردد إلى التيار المستمر، وكذلك يقلل الاعتماد على مصادر الطاقة غير المتجددة. ولفت أعضاء الفريق الذي يضم الطلاب أحمد علي محمد، عبد الرحمن محمد عماد الدين، محمد الأنصاري، محمد سالمين العامري إلى أن مشروعهم روعي فيه كذلك أن يأتي متوافقا مع تطلعات الدولة نحو توظيف الطاقة الشمسية كمصدر أساسي لمصادر الطاقة المتجددة، من خلال اعتماد هذا المنطلق في دراسة المشروع حيث إنه يوظف أجهزة وأدوات صديقة للبيئة في تشغيل إشارات المرور الضوئية. ولفت أعضاء الفريق الثاني الذي قام على تصميم مشروع لعرض إمكانية تخزين الطاقة التـي تولدها الألواح الشمسية في مياه يتم ضخها إلى مكان مرتفع، ومن ثم إسقاط المياه لتستقبلها مولدات كهربائية، مشيراً إلى أنه يعتمد على الطاقة النظيفة بنسبة 100% وهو ما يميز مشروعهم عن الأنظمة الأخرى الشبيهة التي تستخدمها بعض البلدان في العالم. وأوضح أعضاء الفريق الذي يضم الطلاب أحمد دراق، محمد حجازي، محمد الشوربجي بقسم الهندسة الكهربائية أن بعض البلدان ومنها ولاية ميتشيجان الأميركية تعتمد نظاماً شبيهاً يعتمد في رفع المياه على الطاقة الأحفورية، في حين يمكن في الإمارات تطبيق النظام في المناطق التي تتوافر فيها المياه إلى جانب الجبال خاصة إمارة الفجيرة التي تأتي في مقدمة المناطق التي يمكنها الاستفادة من هذا المشروع. ومن المشاريع الأخرى البارزة التي شاركت في المسابقة مشروع لانتاج الطاقة الكهربائية من القطرات أعدته الطالبات وعد خميس البيعي، بشرى عبدالله الشجاع، فاطمة مطر النيادي بقسم الهندسة الكهربائية بجامعة الإمارات. ولفتت الطالبات المشاركات إلى أن مشروعهن يقوم على فكرة استخدام الخاصية الكهروضغطية لبعض المواد التي تنتج جهداً كهربائياً عند تعرضها للضغط أو الشد أو الاهتزاز، ويتميز المشروع باستخدام نموذج صمم بخمس طبقات من مادة سيراميكية ذات كفاءة عالية. ويتميز المشروع بتصميم فعال في إنتاج أكبر قدر من الطاقة كونه يعمل على زيادة قوة الاهتزازات ويمكن تطبيق فكرة المشروع في تشغيل أجهزة الاستشعار، والإلكترونيات المحمولة التي يتم استخدامها بالقرب من مجرى مائي. المشاركة بـ 31 مشروعاً شارك في المسابقة 31 مشروعاً تمثل جامعات عجمان للعلوم والتكنولوجيا، الجامعة الأميركية في دبي، جامعة بيلاني في دبي، جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا والبحث العلمي، ومعهد البترول، ومعهد بيرلا للتكنولوجيا في رأس الخيمة، وجامعة بولتون - رأس الخيمة، وكلية التقنية العليا، ومعهد التكنولوجيا التطبيقية، وشركة توازن، وجامعة الشارقة، وجامعة الإمارات العربية المتحدة. وقامت على عملية تحكيم المشاريع لجنة تضم 10 من الخبراء العاملين في الشركات والهيئات الصناعية في الدولة، وتتولى رعاية المسابقة التي اقيمت يوم السبت الماضي في المبنى الهلالي في الحرم الجامعي الجديد حصرياً هيئة مياه وكهرباء دبي.