ﺗﻌﺪﻳﻼت ﺑﻨﻴﻮﻳﺔ ﺗﻨﺘﺞ ﺧﻼﻳﺎ ﺷﻤﺴﻴﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ اﻟﻜﻔﺎءة
ﻓﻲ ﻋﺎم ١٩٨٢، ﻧﺠﺢ ﻛﻞ ﻣﻦ ﻫﺎﻧﺰ ﺛﻮﻟﺴﺘﺮوب، وﻻري ﺑﻴﺮﻛﻨﺰ وﻫﻤﺎ ﻣـﻦ اﻟـــﺮواد ﻓـﻲ ﻣﺠﺎل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟــﺸــﻤــﺴــﻴــﺔ ﻓـــﻲ أﺳــﺘــﺮاﻟــﻴــﺎ ﻓـــﻲ ﺗــﺤــﻘــﻴــﻖ رؤﻳــﺘــﻬــﻤــﺎ ﺑﺘﺼﻨﻴﻊ ﺳﻴﺎرة ﻣﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣﻨﺰﻟﻴﴼ ﺗﻌﻤﻞ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ وﻗﻴﺎدﺗﻬﺎ ﻋﺒﺮ أﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ ﻣﻦ اﻟﻐﺮب إﻟﻰ اﻟـــﺸـــﺮق. وﺑــﻌــﺪ ﻫـــﺬا اﻹﻧـــﺠـــﺎز، ﺣــﺚ ﻫــﺎﻧــﺰ اﻵﺧــﺮﻳــﻦ ﻋﻠﻰ اﺳﺘﻜﺸﺎف ﺣــﺪود اﻟﻨﻘﻞ اﻟــﺬي ﻳﻌﻤﻞ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ. وﻣﻨﺬ ﻋــﺎم ١٩٨٧ إﻟــﻰ اﻟـﻴـﻮم ﺗﺴﺘﻀﻴﻒ أﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ ﺳﻨﻮﻳﴼ ﺳﺒﺎق «egnellahC raloS dlroW» أو ﻣﺎ ﻳﻌﺮف ﺑﺎﻟﺴﺒﺎق اﻟﻌﺎﳌﻲ ﻟﻠﺴﻴﺎرات اﻟﺘﻲ ﺗﻌﻤﻞ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ، ﺣﻴﺚ ﺗﻠﺘﻘﻲ ﻓﺮق ﻣﻦ اﻟﺠﺎﻣﻌﺎت واﳌــﺆﺳــﺴــﺎت وﺗــﺘــﻨــﺎﻓــﺲ ﻋــﻠــﻰ ﻗــﻄــﻊ ﻣــﺴــﺎﻓــﺔ ٣٠٢١ ﻛﻴﻠﻮﻣﺘﺮا ﻋﺒﺮ أﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ.
ﺗــﻠــﻚ اﻟـــﺴـــﻴـــﺎرات ﻣـــﺎ ﻫـــﻲ إﻻ أﺣــــﺪ اﻟـﺘـﻄـﺒـﻴـﻘـﺎت اﻟﻮاﻋﺪة ﳌﺼﺪر ﻣﺘﺠﺪد، ﻻ ﻳﻨﻀﺐ، ﺻﺪﻳﻖ ﻟﻠﺒﻴﺌﺔ وﻣــﺼــﺪر واﻋــــﺪ ﻟـﺤـﻞ اﳌــﺸــﺎﻛــﻞ اﻟــﺘــﻲ ﺗـﺘـﻌـﻠـﻖ ﺑـﺄزﻣـﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﺴﺘﻘﺒﻼ. ﻫــﺬا اﳌـﺼـﺪر ﻫـﻮ اﻟﺸﻤﺲ. وﻛـﺎن ﺗﻘﺮﻳﺮ ﺻﺎدر ﻓﻲ ﻋﺎم ٢٠١٧ ﻣﻦ وﻛﺎﻟﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺪوﻟﻴﺔ ﻗﺪ أﺷﺎر إﻟﻰ أن اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ أﺻﺒﺤﺖ اﳌﺼﺪر اﻷﺳﺮع ﻟﺘﻮﻟﻴﺪ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﺎﻟﻢ، وﻷول ﻣﺮة ﻳﺘﻔﻮق ﻓﻴﻬﺎ ﻧﻤﻮ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ ﻋﻠﻰ ﻛﻞ أﻧﻮاع اﳌﺼﺎدر اﻷﺧــﺮى. وﻟﻌﻞ ﻣﻦ أﺑـﺮز اﳌﺤﻄﺎت اﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ ﻛﺎﻧﺖ ﻓﻲ ﻋﺎم ١٨٣٩ ﻋﻨﺪﻣﺎ اﻛﺘﺸﻒ اﻟﻌﺎﻟﻢ اﻟﻔﺮﻧﺴﻲ إدﻣﻮﻧﺪ ﺑﻜﻮرﻳﻞ أﻧﻪ ﻓﻲ ﺣﺎل ﺗﻌﺮض ﻗﻄﺐ ﻛـﻬـﺮﺑـﺎﺋـﻲ ﻟـﻠـﻀـﻮء وﻣـﻐـﻤـﻮس ﻓــﻲ ﻣـﺤـﻠـﻮل ﻣﻮﺻﻞ ﻳﻨﺘﺞ ﺗـﻴـﺎرا ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺎ، وﺑـﻌـﺪ ذﻟــﻚ وﻓــﻲ ﻋــﺎم ١٩٤١ ﺗﻤﻜﻦ اﳌﺨﺘﺮع اﻷﻣﻴﺮﻛﻲ روﺳﻞ أوﻫﻞ ﻣﻦ إﻧﺘﺎج أول ﺧﻠﻴﺔ ﺷﻤﺴﻴﺔ ﻣﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻟﺴﻴﻠﻴﻜﻮن.
ﺟﻴﻞ ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻦ اﳋﻼﻳﺎ
اﻟﻴﻮم وﺑﺮﻏﻢ أن ﺗﻄﺒﻴﻘﺎت اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ ﺗﻮﺳﻌﺖ ﺑﺸﻜﻞ ﻛﺒﻴﺮ ﻓﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﳌﻴﺎدﻳﻦ ﺳﻮاء ﻓـﻲ اﳌﺒﺎﻧﻲ أو اﻟــﺰراﻋــﺔ وﺗﻮﻟﻴﺪ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﻳﺔ واﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻓﺈن ﺗﻜﻠﻔﺔ إﻧﺘﺎج ﺗﻠﻚ اﻟﺨﻼﻳﺎ اﳌﻌﺘﻤﺪة ﻋـﻠـﻰ اﻟـﺴـﻴـﻠـﻴـﻜـﻮن ﻻ ﺗـــﺰال ﺗـﻌـﺪ ﻣــﻦ أﻫـــﻢ اﻟـﻌـﻮاﺋـﻖ أﻣـﺎم اﻟﺘﻮﺳﻊ ﻓﻲ اﺳﺘﻐﻼﻟﻬﺎ. وﻣﻦ ﻫﻨﺎ ﻓﻘﺪ أدرك اﻟــﻌــﻠــﻤــﺎء أن اﻟــﺘــﺤــﺪي اﻷﻛـــﺒـــﺮ ﻫـــﻮ زﻳــــــﺎدة اﻟــﻘــﺪرة اﻟﺘﺤﻮﻳﻠﻴﺔ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ وﺗﺨﻔﻴﺾ ﺗﻜﻠﻔﺔ إﻧﺘﺎﺟﻬﺎ. وﺧﻼل اﻟﺴﻨﻮات اﻟﻘﻠﻴﻠﺔ اﳌﺎﺿﻴﺔ ﺑﺮزت ﻣﺮﻛﺒﺎت اﻟﺒﻴﺮوﻓﺴﻜﺎﻳﺖ اﻟﻬﺠﻴﻨﺔ ﻛﻤﻜﻮن أﺳﺎﺳﻲ ﻓـﻲ اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ اﻟﺘﻜﻠﻔﺔ، ﻋﺎﻟﻴﺔ اﻟﻜﻔﺎء ة، ﻷﻧﻬﺎ أرﺧﺺ ﺛﻤﻨﴼ وأﺳﻬﻞ ﻓﻲ ﻣﻌﺎﻟﺠﺘﻬﺎ، ﻣﻘﺎرﻧﺔ ﺑﻤﻮاد اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ اﻟﺘﻘﻠﻴﺪﻳﺔ اﳌﻌﺘﻤﺪة ﻋﻠﻰ اﻟﺴﻴﻠﻴﻜﻮن واﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﺣﺎﻟﻴﺎ.
إﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ ذﻟﻚ، ﺗﺘﻤﻴﺰ ﻫﺬه اﳌﻮاد ﺑﺨﺼﺎﺋﺺ إﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﺔ ﺑﺼﺮﻳﺔ ﻓـﺮﻳـﺪة ﻣـﻦ ﻧﻮﻋﻬﺎ - ﻣـﻦ ﺑﻴﻨﻬﺎ اﻻﻣﺘﺼﺎص ﻋﺎﻟﻲ اﻟﻜﻔﺎء ة ﻟﻠﻀﻮء وﺗﺤﻤﻞ اﻟﻌﻴﻮب - ﻣـــﺎ ﻳــﻘــﻮد إﻟــــﻰ ﺧــﻼﻳــﺎ ﺷــﻤــﺴــﻴــﺔ ﺗــﺘــﻤــﻴــﺰ ﺑــﻜــﻔــﺎءة ﻗﺼﻮى ﻓﻲ ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ، ﺗﺘﺮاوح ﺑﲔ ٢٤ إﻟﻰ ٢٨ ﻓﻲ اﳌﺎﺋﺔ ﻋﻨﺪ اﺳﺘﺨﺪاﻣﻬﺎ ﺑﻤﻔﺮدﻫﺎ أو ﻓﻲ ﻣﺰﻳﺞ ﺗﺮادﻓﻲ ﻣﻊ اﻟﺴﻴﻠﻴﻜﻮن، وﺑﺬﻟﻚ ﺗﺘﻔﻮق أﻳﻀﴼ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ أﺣﺎدﻳﺔ اﻟﻮﺻﻼت اﳌﻌﺘﻤﺪة ﻋﻠﻰ اﻟﺴﻴﻠﻴﻜﻮن .
وﻳـﻤـﻜـﻦ ﻟـﺨـﻼﻳـﺎ اﻟـﺒـﻴـﺮوﻓـﺴـﻜـﺎﻳـﺖ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ، أن ﺗﻜﺘﺴﺐ ﻛﻔﺎءة إﺿﺎﻓﻴﺔ ﺑﻔﻀﻞ ﻓﻬﻢ دﻗﻴﻖ ﻋﻠﻰ اﳌــﺴــﺘــﻮى اﻟــــﺬري ﻟـﻠـﻌـﻼﻗـﺔ ﺑــﲔ ﺑـﻨـﻴـﺔ وﺧـﺼـﺎﺋـﺺ ﻫﺬه اﳌـﻮاد اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋﻴﺔ. وﻓﻲ ﻫﺬا اﻟﺸﺄن راﻗﺐ ﺑــﺎﺣــﺜــﻮن ﻣـــﻦ ﻣــﺮﻛــﺰ اﻟــﻄــﺎﻗــﺔ اﻟـﺸـﻤـﺴـﻴـﺔ ﺑـﺠـﺎﻣـﻌـﺔ اﳌﻠﻚ ﻋﺒﺪ اﻟﻠﻪ ﻟﻠﻌﻠﻮم واﻟﺘﻘﻨﻴﺔ )ﻛـﺎوﺳـﺖ( ﺗﺄﺛﻴﺮ اﻟـــﺘـــﻐـــﻴـــﺮات اﻟــﺘــﺮﻛــﻴــﺒــﻴــﺔ ﻓــــﻲ اﻟــﺘــﻨــﻈــﻴــﻢ اﻟــﺒــﻨــﻴــﻮي واﻟﺨﻮاص اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋﻴﺔ ﻷﻏﺸﻴﺔ اﻟﺒﻴﺮوﻓﺴﻜﺎﻳﺖ اﻟﺮﻗﻴﻘﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺒﻴﻌﺔ.
وﻳﺬﻛﺮ أن أداء اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺸﻤﺴﻴﺔ واﺳﺘﻘﺮارﻫﺎ ﻳــﻌــﺘــﻤــﺪان ﻋــﻠــﻰ ﺗــﻜــﻮﻳــﻦ اﻷﻏـــﺸـــﻴـــﺔ اﻟـــﺮﻗـــﻴـــﻘـــﺔ، ﻻ ﺳﻴﻤﺎ ﻗﺪرﺗﻬﺎ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﺒﻠﻮر ﻓﻲ اﳌﺮﺣﻠﺔ اﳌﺴﻤﺎة »اﻟــﻔــﺎﻋــﻠــﻴــﺔ اﻟــﻀــﻮﺋــﻴــﺔ أﻟــﻔــﺎ« evitcaotohp) - (esahp، وﻫﻲ ﺑﻠﻐﺔ اﻟﺒﺮﻣﺠﻴﺎت ﺗﻌﻨﻲ أن اﻟﻮﺣﺪة ﻓـﻲ ﻫــﺬه اﳌﺮﺣﻠﺔ ﺟـﺎﻫـﺰة ﻧﻮﻋﴼ ﻣـﺎ ﻷن ﺗﺴﺘﺨﺪم ﻣﻦ ﻃـﺮف ﺛﺎﻟﺚ. ﺗﻤﻴﻞ ﻣﺮﻛﺒﺎت اﻟﺒﻴﺮوﻓﺴﻜﺎﻳﺖ اﻟــﺘــﻲ ﺗـﺤـﺘـﻮي ﻋـﻠـﻰ اﻟــﺮﺻــﺎص إﻟـــﻰ اﻟـﺠـﻤـﻊ ﺑﲔ ﻫــﺎﻟــﻴــﺪات )أﻳـــﻮﻧـــﺎت ﺳـﺎﻟـﺒـﺔ اﻟـﺸـﺤـﻨـﺔ( ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ، ﻣــﺜــﻞ اﻷﺷـــﻜـــﺎل اﻷﻧــﻴــﻮﻧــﻴــﺔ ﺳــﺎﻟــﺒــﺔ اﻟــﺸــﺤــﻨــﺔ ﻣﻦ اﻟﺒﺮوم واﻟﻴﻮد، ﻣﻊ ﻣﺰﻳﺞ ﻣﻦ ﻣﻴﺜﻴﻞ اﻷﻣﻮﻧﻴﻮم، واﻟﻔﻮرﻣﺎﻣﻴﺪﻳﻨﻴﻮم، واﻟـﺴـﻴـﺰﻳـﻮم، وﻏﻴﺮﻫﺎ ﻣﻦ اﻟﻜﺎﺗﻴﻮﻧﺎت )أﻳــﻮﻧــﺎت ﻣﻮﺟﺒﺔ اﻟﺸﺤﻨﺔ.( وأدت ﻫــﺬه اﳌﺮﻛﺒﺎت إﻟــﻰ اﻟـﻮﺻـﻮل ﻷرﻗــﺎم ﻗﻴﺎﺳﻴﺔ ﻓﻲ ﻛﻔﺎءة ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ واﻻﺳﺘﻘﺮار اﻟـﺤـﺮاري. إﻻ أن أﻏﺸﻴﺔ اﻟﺒﻴﺮوﻓﺴﻜﺎﻳﺖ ﻣﺨﺘﻠﻄﺔ اﻟﻬﺎﻟﻴﺪات، وﻣﺨﺘﻠﻄﺔ اﻟﻜﺎﺗﻴﻮﻧﺎت ﻟﻢ ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻮﺻﻴﻔﻬﺎ إﻻ ﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﻘﻨﻴﺎت ﻣﺎ ﺑﻌﺪ اﻟﺘﺮﺳﻴﺐ ﺧﺎرج اﳌﻮﺿﻊ. وﻫــﺬا ﻳﺤﺪ ﻣـﻦ ﻓﻬﻢ اﻵﻟـﻴـﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﺤﻜﻢ ﻧﻤﻮﻫﺎ ﻣـــﻦ ﻃــﻼﺋــﻌــﻬــﺎ اﻟــﻬــﻼﻣــﻴــﺔ اﻟــﺴــﺎﺋــﻠــﺔ إﻟـــﻰ ﺣـﺎﻟـﺘـﻬـﺎ اﻟﺼﻠﺒﺔ، وﻳﻌﻴﻖ ﻣﺤﺎوﻻت ﺗﺤﺴﲔ أداء اﻟﺠﻬﺎز واﺳﺘﻘﺮاره .
أداء أﻓﻀﻞ
وﻓﻲ ﻣﺤﺎوﻟﺔ ﻹزاﻟﺔ ﻫﺬه اﻟﻌﻮاﺋﻖ، درس اﻟﺪﻛﺘﻮر ﺳـﺘـﻴـﻔـﺎن دي ووﻟــــﻒ، أﺳــﺘــﺎذ ﻫــﻨــﺪﺳــﺔ وﻋــﻠــﻮم اﳌـــﻮاد اﳌــﺸــﺎرك، وﻃــﺎﻟــﺐ ﻣــﺎ ﺑـﻌـﺪ اﻟــﺪﻛــﺘــﻮراه ﻟــﺪﻳــﻪ، اﻟـﺪﻛـﺘـﻮر ﻛﺎي واﻧﺞ، وزﻣـﻼؤه ﺗﺄﺛﻴﺮ اﻟﻜﺎﺗﻴﻮﻧﺎت، واﻟﻬﺎﻟﻴﺪات، وﺗﻘﻄﻴﺮ ﻣﻀﺎدات اﳌﺬﻳﺒﺎت، ﻓﻲ أﻏﺸﻴﺔ اﻟﺒﻴﺮوﻓﺴﻜﺎﻳﺖ ﻣﺨﺘﻠﻄﺔ اﻟﻬﺎﻟﻴﺪات وﻣﺨﺘﻠﻄﺔ اﻟﻜﺎﺗﻴﻮﻧﺎت.