"زهرة ذكية" لتوفير الطاقة الشمسية

إيلاف من برلين: تبدو زهرة السولار الذكية مثل نخلة صغيرة ذات سعفات عريضة، لكنها تشبه أيضاً المراوح اليدوية الاسبانية في حركتها، لأن الأوراق تنطوي داخلها لتصبح مجرد عمود صغير لا يحتل مساحة كبيرة من حديقة البيت. لكنها حينما تنشر أوراقها بمواجهة الشمس، فإنها تعرّض للشمس ألواحاً سولارية لإنتاج الطاقة من الشمس مساحتها الكلية 18 متراً مربعاً.

وتدور أوراق الزهرة الذكية على محور لتواجه الشمس دائماً مثل ورقة عباد الشمس، لكنها تنتج الطاقة من ضوء الشمس غير المباشر أيضاً. وهذا ليس كل شيء، لأنها تواجه الشمس دائماً بدرجة 90، وهو ما يؤهلها لإنتاج الكهرباء بقوة أكبر من ألواح السولار المثبتة على السقوف، لأن هذه الألواح مثبتة باتجاه واحد.

أسس المهندسان النمساويان الكسندر شفاتيك وميشائيل اوفرمان شركة باسم"الزهرة الذكية"، ونالا دعماً حكومياً واقتصادياً من الشركات الكبرى لإنتاج الزهرة بكميات كافة للسوق. ويقول شفاتيك إن الزهرة السولارية تنتج الكهرباء بنسبة 40% أكثر من ألواح السولار التقليدية بفضل "عشقها" للشمس وتصميمها الدائري.

تنظف نفسها بنفسها

تتميز أوراق الزهرة السولارية عن الألواح بأن الهواء يتخلل بينها، وهذا يمنع ارتفاع درجة حرارتها، كما يحصل ذلك في الألواح المسطحة التي ينخفض إنتاجها للكهرباء بسبب ظاهرة التسخين. ثم ان سطوح الخلايا الضوئية الكريستالية مصممة مثل زهرة اللوتس، بمعنى انها تنظف نفسها بنفسها من الغبار وقطرات المطر.

وزود المهندسان السطوح السفلى من أوراق الزهرة الذكية بشعيرات تعمل عمل المكنسة فتكنس كل ما يسقط على الأوراق عند تداخلها مع بعضها وانطوائها داخل العمود الذي يحملها في المساء. يتولى محركان صغيران مدمجان في الجذع (ساق الزهرة) تحريك الأوراق على المحور باتجاه الشمس، وتحريك الأوراق عندما تتفتح وتنغلق مثل الزهرة.

عمل المهندسان أيضاً حساباً لسرعة الريح، وهكذا تنفرش الزهرة بشكل افقي، وتوفر أكبر مساحة ممكنة، في رياح مؤاتية من سرعة 54 كم/ساعة. ولكنها تنغلق على نفسها داخل العمود، كما تفعل في المساء عند غياب الشمس، في سرعة هواء تزيد عن 63 كم/ساعة.

استقلالية كاملة للبيت

ترتفع كفاءة إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى"ذروة"2.31 كيوواط بيك (kWp“Kilowatt Peak“) بحسب تصريح شفاتيك. ولا يتسع ساق الزهرة إلى الأوراق التي تلتم فيه فحسب، وإنما إلى بطاريتي ليثيوم عالية الكفاءة تخزنان الطاقة الزائدة المنتجة في النهار للاستخدام في الليل.&

ويقول شفاتيك إنهما يبيعان الزهرة الذكية مع بطارية من طاقة 2,3 أو 6,3 كيلوواط ساعة، أو بدونهما، وتخصص البطارية الثانية للراغبين باستقلال بيوتهم تماماً عن شبكات الطاقة التقليدية. فالزهرة قادرة على توفير الطاقة لمدة 24 ساعة لعائلة تتألف من أربعة أفراد، وبيت من مساحة 120 متراً مربعاً.

عموماً تنتج زهرة السولار الذكية الطاقة بقوة 3400-6300 كيلوواط ساعة في السنة، وهذا يستجيب لتقديرات الاتحاد الأوروبي التي أحصت حاجة بيت من أربعة أفراد إلى 4000 كيلوواط ساعة سنوياً. وسعر الزهرة الذكية في مرحلة الإنتاج الأول هو 10 ألف يورو، لكن الشركة النمساوية تحسب أن تعيش الزهرة (أو بالأحرى ألواحها السولارية) مدة 15 سنة قبل أن تستجد الحاجة لاستبدال هذه الخلايا الضوئية، وهذا يعني ان العائلة ستقتصد بالكثير من الكلفة، كما أنها ستسدي خدمة كبيرة للبيئة. ويرتفع سعر الزهرة إلى 15 ألفاً مع البطارية، لأن سعر البطارية وحدها(بحسب قوتها) يتراوح بين5-8 آلاف يورو.&

والبطارية طويلة العمر وتستحق ثمنها، بحسب تقديرات شفاتيك، لأنه يمكن شحنها وإعادة تفريغها 10 آلاف مرة قبل أن تستجد الحاجة لاستبدالها. كما أن البطارية تعمل بلا خلل في درجة حرارة جو تتراوح بين 20 و50 مئوية، وتكون مناسبة للعمل في أوروبا وفي أفريقيا أيضاً.

لا تحتاج إلى مساحة كبيرة

يبلغ قطر زهرة عباد الشمس الإلكترونية 4,74&امتار مربعة عند تفتحها، وتحتاج إلى مساحة 25 متراً مربعاً من حديقة المنزل للحركة، ولا تحتل بالتالي مساحة كبيرة. ولاتزيد مساحة العمود الذي تستقر عليه وتختفي داخله أكثر من متر مربع (في المساء).

وتقول مصادر الشركة إنها تحتاج إلى ساعة واحدة فقط كي تثبت الزهرة السولارية على الأرض ثم تربطها بشبكة الكهرباء في المنزل. ويجري تثبيتها على الأرض بواسطة لوالب (براغٍ) طول الواحد منها 1,5 م في الأرض مباشرة، أو بلوالب أصغر على كتلة مربعة من الكونكريت. تتحول بعدها إلى محطة منزلية للطاقة، ولكنها محطة متحركة، لأن تفكيكها وإعادة زرعها ممكنة عند الانتقال من البيت، وبالتالي فانها غير مخصصة لمالكي البيوت فقط.

تنتج شركة"سمارتفلورسولار تكنولوجي" 30 زهرة من مختلف الحجوم، وبحسب حاجة الفرد، في الشهر. وتتلقى الشركة أكثر الطلبات من النمسا وفرنسا وألمانيا.