نظام بالون يمكنه إنتاج كهرباء شمسية لمساحة الأرض تحته

طور فريق من المهندسين وعلماء البيئة من جامعة مالاردالين في السويد وجامعة جنوب غرب جياوتونج في الصين وجامعة قويتشو في الصين، نظام بالون لإنتاج وتوصيل الكهرباء إلى الأرض أدناه، الذين تم نشر عملهم في مجلة Energy.

ووفقًا لما ذكره موقع “techxplore”، فإن بعض الأماكن ليست مواتية جدًا لإنتاج الطاقة الشمسية، وخاصة في خطوط العرض الشمالية حيث يمكن للثلوج أن تغطي الخلايا الشمسية بشكل دوري.

طور فريق البحث طريقة لامركزية لإنتاج الطاقة الشمسية في أي مكان تقريبًا، في هذه الدراسة الجديدة، حيث يطلقون عليها نظامًا ضوئيًا مدمجًا بالبالون (BIPVS)، ويتم إرسال البالون عالياً مع مجمع شمسي، ويرسل الكهرباء المنتجة إلى الأرض عبر سلك كهربائي.

يعد البالون هجين، وهو مزيج من الهواء والهيليوم، ويتكون نصفه العلوي من مادة شفافة تلتقط ضوء الشمس وتركزه باستخدام خصائصه الانكسارية.

كما أن النصف السفلي من البالون مصنوع من مادة تعمل على تركيز الضوء بشكل أكبر وبالتالي تقليل مساحة تركيب الخلية الشمسية المعلقة أسفله، دون التضحية بكفاءة الحصاد، ووضع الخلايا الكهروضوئية في أسفل البالون يحميها من المطر أو الثلج أو المطر المثلج أو البرد.

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

من المفترض أن يتم وضع البالون في مكان مرتفع بما يكفي لتجنب الظل من الأشجار أو المباني، واختبر الفريق نظامهم محليًا، واستخدموا المحاكاة لدراسة خصائص الأداء المحتملة لـ BIPVS في خمس مدن رئيسية في جميع أنحاء العالم.

ووجدوا أن متوسط الإنتاج الشهري لواحد من بالوناتهم يتراوح بين 3.5 و 4 جيجاوات ساعة من الطاقة، كما لاحظوا أنه إذا رغبوا في ذلك، يمكن إرسال بالونات متعددة إلى الأعلى لتوليد أكبر قدر ممكن من الطاقة اللازمة لموقع معين.