نظام بالون يمكنه إنتاج كهرباء شمسية لمساحة الأرض تحته

تم تطوير نظام بالون لإنتاج وتوصيل الكهرباء إلى الأرض تحتها من قبل فريق من المهندسين وعلماء البيئة من جامعة مالاردالين في السويد، وجامعة جنوب غرب جياوتونغ في الصين، وجامعة قويتشو في الصين، والذين نُشرت أعمالهم في مجلة الطاقة.

وبحسب موقع “techxplore”، فإن بعض الأماكن ليست ملائمة بشكل كبير لإنتاج الطاقة الشمسية، خاصة في خطوط العرض الشمالية حيث يمكن للثلوج أن تغطي الخلايا الشمسية بشكل دوري.

في هذه الدراسة الجديدة، طور فريق البحث طريقة لا مركزية لإنتاج الطاقة الشمسية في أي مكان تقريبًا. في هذه الدراسة الجديدة، أطلقوا عليه اسم النظام الكهروضوئي المدمج بالبالون (BIPVS). يتم إرسال البالون عالياً باستخدام جهاز تجميع الطاقة الشمسية، وإرسال الكهرباء المنتجة إلى الأرض عبر سلك كهربائي.

البالون عبارة عن مزيج هجين من الهواء والهيليوم، ويتكون نصفه العلوي من مادة شفافة تلتقط ضوء الشمس وتركزه باستخدام خصائصها الانكسارية.

كما أن النصف السفلي من البالون مصنوع من مادة تعمل على تركيز الضوء بشكل أكبر وبالتالي تقليل مساحة تركيب الخلية الشمسية المعلقة تحتها، دون التضحية بكفاءة الحصاد، كما أن وضع الخلايا الكهروضوئية في أسفل البالون يحمي لهم من المطر والثلج والصقيع أو البرد.

ويحتوي النظام على صمام عادم لتبادل الغاز للحفاظ على الضغط المطلوب داخل البالون، وبجانب الخلايا الشمسية توجد وحدات تخزين وتحكم لإدارة تدفق الطاقة. يتم استخدام أربعة كابلات لتثبيت البالون، وتوصيل حبل وسلك كهربائي بالأرض.

ومن المفترض أن يتم وضع المنطاد على ارتفاع كافٍ لتجنب الظل من الأشجار أو المباني، وقد اختبر الفريق نظامهم محليًا، باستخدام عمليات المحاكاة لدراسة خصائص الأداء المحتملة لـ BIPVS في خمس مدن رئيسية حول العالم.

ووجدوا أن متوسط ​​الإنتاج الشهري لأحد بالوناتهم يتراوح بين 3.5 و4 جيجاوات/ساعة من الطاقة، وأشاروا أيضًا إلى أنه إذا رغبوا في ذلك، يمكن إرسال بالونات متعددة لتوليد أكبر قدر ممكن من الطاقة لموقع معين.