تعتمد الباحثة في دولة الإمارات ليندا زو على تكنولوجيا النانو
لتطوير مواد جديدة لاستخدامها في تلقيح السحب›››
تُعَد أسباب التغير المناخي حديث الساعة، وتتعدد تلك الأسباب لتشمل ناتج الكربون ومخلفات المنتجات البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد واستهلاك الطاقة وغيرها. ولكن تُمثل حرارة الشمس وما يترتب عليها من متطلبات التبريد في دولة الإمارات التي ترتفع فيها درجة الحرارة إلى 50 درجة مئوية في فصل الصيف، مُعضلة بيئية. أمّا الآن، تساعد التكنولوجيا دولة الإمارات على الاستفادة من أكثر من 4400 ساعة سنويًا من أشعة الشمس في سمائها لقلب الموازين لصالح كوكب الأرض.
أعلنت شركة “جري” العالمية رائدة خدمات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والمعروفة في السوق باستثماراتها في البحث والتطوير، خلال مشاركتها في فعاليات مؤتمر الأطراف (كوب 28) الذي استضافته دبي مؤخرًا، عن إطلاق تكنولوجيتها التي تعمل بالطاقة الشمسية في الإمارات من خلال شريكها التجاري، “نيا”. تتميز تكنولوجيا التبريد متغير التدفق هذه بسرعة استجابتها وقابليتها للتكيف، كما أنها تستهلك كميات من الطاقة أقل من تلك التي تستهلكها مكيفات الهواء التقليدية.
قال عماد حسينو، رئيس فريق التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لدى “نيا“: “تسعى نيا إلى إشراك أهم صنّاع القرار المعنيين بتمكين التغير المستدام للمجتمعات في الإمارات، وذلك من خلال التشجيع على استخدام مكيفات الهواء التي تعمل بالطاقة الشمسية.”
تأسست “جري” عام 1991 ويقع مقرها الرئيس في الصين، كما أنها تُعَد واحدة من أكبر الشركات المُصنعة لحلول التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على مستوى العالم.
فاز هذا النظام المُبتَكَر لتكييف الهواء بجوائز متعددة، ومنها الجائزة البريطانية لصناعة التبريد “آر إيه سي” والجائزة الدولية للابتكار في الجودة والميدالية الذهبية في تحدي جنيف الدولي للاختراعات والجائزة الذهبية لبراءات الاختراع الصينية.
وتبدو وحدات هذا النظام كوحدات الأنظمة التقليدية لتكييف الهواء، إلا أنها تحتوي بداخلها على مجموعة كاملة من المزايا التي تعمل على خفض الكربون.
تستفيد الوحدات من الطاقة الشمسية المباشرة وتستخدمها من دون الحاجة إلى عاكس شمسي، ما يوفر الطاقة التي تُهدر عادةً أثناء عملية النقل والتي تتراوح نسبتها من 15 إلى 22% .
وتنتقل الطاقة عادًة من الألواح الشمسية خلال عاكس ومحول يُخرجها في صورة تكييف هواء، إلا أن التكنولوجيا التي طورتها “جري” يمكنها قبول طاقة التيار المستمر بصفة مباشرة من الألواح الشمسية بنسبة كفاءة في استهلاك الطاقة تبلغ 99%.
ما الذي يعنيه هذا الرقم الكبير يا تُرى؟
يُفقَد قدر مُعيَّن من الطاقة على هيئة حرارة في كل عملية تحويل للطاقة. وتقول شركة “جري” أن تكنولوجيا التبريد متغير التدفق التي طورتها في نظام مكيفات الهواء لا تتطلب وجود عاكس، يعني هذا بأن المكيف يعمل بطاقته القصوى وبأقل تأثير ممكن على البيئة.
يتميز التبريد متغير التدفق بكونه أحد الأشكال اللازمة ومتعددة الأوجه لتكنولوجيا التبريد، بالإضافة إلى اعتباره موصلًا جيدًا إلى حد كبير ويوفّر مستويات مختلفة لتدفق الهواء البارد إلى المساحات الفردية، كما يُغني عن الحاجة إلى عاكس، ما يعني تقليل المواد (ومن ثمَّ التكلفة) ليضمن كفاءة أعلى وينجح في مهمته التي تتمثل في انعدام كل من الانبعاثات الكربونية وفواتير كهرباء والطاقة المُهدَرَة.
ويُعتبر ذلك إنجازًا كبيرًا في منطقة يستأثر فيها التبريد بنسبة تتراوح من 80 إلى 85% من متوسط الطاقة المُستَهلَكَة في المبنى.
تناسب هذه التصاميم كلًا من المواقع السكنية والتجارية، كما تتميز بتركيب بسيط وتوفيري للطاقة بنسبة تصل إلى 20% بالمقارنة مع الوحدات الأخرى، ويمكن تركيب الوحدات على السطح أو في الطابق الأرضي.
ولا تتطلب أنظمة التبريد متغير التدفق العادية محولًا فحسب، بل تتطلب إنسانًا لإدارتها، إلّا أن النظم التي طورتها “جري” تستخدم الذكاء الاصطناعي كي تؤدي عملها.
وعلق عماد مضيفًا: “يدمج (النظام) التكنولوجيات المتطورة للمراقبة والتحكم، بما في ذلك نظام “جري” لإدارة معلومات الطاقة للمراقبة الفورية لتدفق الطاقة وخوارزمية مُطوَّرَة ذاتيًا باستخدام الذكاء الاصطناعي لتحقيق أعلى مستوى من الكفاءة.”
فإذا كنت قلِقًا بشأن مراقبة تدفق الطاقة، كل ما عليك فعله هو التحقّق من هاتفك. لا مفر من التحديات التي عادةً ما تُصاحب إطلاق تكنولوجيا جديدة في منطقة جديدة، فهذا ما حدث مع دولة الإمارات.
تُخضِع هيئة كهرباء ومياه دبي (ديوا) أنظمة التبريد متغير التدفق التي تستخدم الطاقة الشمسية لعمليات اعتماد صارمة، وخاصةً في فئة العاكسات.
قال عماد في تصريحات أدلى بها لمجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا: “تتضمن هذه العملية تقديم شهادات اختبار شاملة تُظهِر أداء النظام ومدى امتثاله لمعايير السلامة.” وأضاف: “يتمثل التحدي الرئيس في الوفاء بالمعيار العالي للاستدامة والذي تفرضه السلطات المعنية والحصول على الموافقات اللازمة من السلطات التنظيمية.
ومن الجدير بالذكر أن ديوا توفّر الآن هذا النظام على موقعها على الإنترنت.
يبدو كل هذا إيجابيًا، ولكن ماذا سيحدث عندما تغرب الشمس بينما الجو لا يزال حارًا بحيث يصعُب إيقاف تشغيل مكيفات الهواء؟
يحتوي النظام على اتصال مختلط يتغذّى على الطاقة الشمسية خلال ساعات النهار، ويعتمد تلقائيًا على شبكة الطاقة بمجرد غروب الشمس.
ولكن إذا كنت تفضل الاستمرار في استخدام الطاقة الشمسية خلال ساعات غروب الشمس، تقدم لك “جري” أيضًا قدرات متفاوتة لحلول التخزين لتعبئة تلك الطاقة وتخزينها لاستخدامها في يوم ممطر، ويعني ذلك المرونة للاحتفاظ بالتبريد المستدام على مدار الساعة.
وبينما ترتفع درجة حرارة الكوكب، بات التبريد ضرورة سواءً في الإمارات أو في كافة أنحاء العالم.
يتطرق تحالف التبريد التابع للأمم المتحدة، إلى مسألة توفير التبريد المستدام الذي يُعَد ضروريًا وقد اجتمع أعضاء التحالف في الدنمارك في عام 2019 لمناقشة الحماية البيئية في ظل الحرارة المتصاعدة.
قالت راتشيل كايت، الرئيسة التنفيذية لمنظمة الطاقة المستدامة للجميع التابعة للأمم المتحدة، في خبر صحفي صادر عن برنامج الأمم المتحدة للبيئة: “بات التبريد ضرورة وليس رفاهيةً في عالم ترتفع فيه درجات الحرارة باستمرار، حيث يحتاج مئات الملايين من البشر المعرّضين للخطر في يومنا هذا بسبب الارتفاع الشديد في درجات الحرارة، للحماية ويتعين علينا حمايتهم على نحو يضمن أيضًا حماية الكوكب من الانبعاثات الكربونية المتزايدة.”
وقد حددت الإمارات لنفسها هدفًا طموحًا يتمثل في تقليل انبعاثاتها الكربونية إلى الصفر بحلول عام 2050 كما هو موضح في استراتيجيتها للطاقة النظيفة لعام 2050.
ويُقدَّر حجم انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون الذي ستساعد منظومة التبريد متغير التدفق من “جري” على منعه، بنحو 11,130 كيلوجرام سنويًا لكل منزل عادي.