سعى باحثو جامعة خليفة لإيجاد طريقة أفضل لتخزين الحرارة في أنظمة الطاقة الشمسية، من خلال كبسولات دقيقة الحجم تحتوي على مادة متغيرة الطور (بي سي إم) ممزوجة بالماء.

تتميز هذه المواد بقدرتها على امتصاص كميات كبيرة من الحرارة وتخزينها عند تحوّلها من الحالة الصلبة إلى السائلة. ويُحاط هذا السائل الشمسي المخزِّن للحرارة بأغلفة رقيقة للغاية مصنوعة من الذهب أو الفضة أو النحاس أو الألمنيوم، وهي معادن تتفاعل بقوة مع أشعة الشمس، ما يساعد الكبسولات على امتصاص كمية أكبر من الطاقة. ويمكن تشبيه ذلك بأثر مزدوج يجمع فائدتين في آن واحد.

ويقول الباحثون إن أداء هذه السوائل الجديدة بشكل عام أفضل بكثير من أداء السوائل النانوية التقليدية، التي يُكتفى فيها بمزج جسيمات معدنية نانوية بالماء دون أي معالجة إضافية.

ونشر فريق جامعة خليفة نتائج هذا العمل في مجلة «إنرجي كونفيرجن آند مانجمنت».

غير أن الباحثين اكتشفوا أن الزيادة ليست دائماً مفيدة؛ إذ وجدوا أن الكبسولات الأكبر حجماً تميل إلى التكتل، ما يقلّل من كفاءة نقل الحرارة. كما أن رفع تركيز المادة المتغيرة الطور من 8 إلى 16 في المئة أدى بشكل عام إلى خفض الارتفاع في درجة الحرارة، نظراً إلى أن المزيج الأكثر كثافة يقلّل من التوصيل الحراري.

ويعمل الباحثون على إيجاد النقطة المثلى التي توفر تركيزاً كافياً من المادة المتغيرة الطور لضمان تخزين حراري مستدام، دون أن يفقد السائل فعاليته.

كما يحتاج الفريق إلى دراسة عدد من الجوانب بصورة أعمق، بما في ذلك التكلفة، والأثر البيئي، وإمكانات التصنيع على نطاق واسع.

إقرأ أيضاً: تأثير الطاقة الشمسية