طور فريق بحثي في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، نظاماً مستداماً يستخدم الطاقة الشمسية السلبية لتبريد منخفض التكلفة، للطعام والمنازل، في المجتمعات الفقيرة التي لا تصلها شبكة الكهرباء.

وأوضحت الجامعة (في بيان لها عبر موقعها الإلكتروني) أن النظام لا يحتوي على مكونات كهربائية، ويستخدم تأثير التبريد القوي الذي يحدث عند إذابة أملاح معينة في الماء، ثم يجدد هذه الأملاح باستخدام الطاقة الشمسية لتبخير المياه بحيث تصبح هذه الاملاح جاهزةً لإعادة الاستخدام في دورة التبريد اللاحقة.

وقال «وينبين وانغ» زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر البروفيسور «بينغ وانغ» في الجامعة، إن الطاقة الشمسية تتوفر بمستويات عالية في المناطق الحارة، لذلك كان عملياً لنا استخدام تلك الطاقة في عملية التبريد، ومن هنا أتت فكرة ابتكار تصميم متطور صديق للبيئة وغير مكلف يمكنه تحويل الطاقة الشمسية وتخزينها دون الحاجة للشبكة الكهربائية وفي الوقت نفسه، يوفر قدرة تبريد مستدامة.

ويعتمد نظام التبريد الذي صممه فريق (كاوست) على خطوتين هما التبريد بالإذابة وتجديد الأملاح، حيث تستند خطوة التبريد إلى حقيقة أن عملية إذابة بعض الأملاح الشائعة في الماء تمتص الطاقة، مما يؤدي إلى تبريد الماء بسرعة. وقد استخدم الفريق أملاح نترات الأمونيوم لأدائها المتميز في عملية التبريد والتي قدمت قوة تبريد أكبر بأربع مرات من أقرب منافس لها، كلوريد الأمونيوم، ويمكن أن تُعزى قوة التبريد الاستثنائية لنترات الأمونيوم إلى قابليتها للذوبان بسرعة عالية.

ومن خلال التجارب الميدانية أظهر الفريق أن نظام التبريد الذي طوره يمتلك إمكانات جيدة في عملية تخزين الطعام وحفظه، فعندما تم إذابة الملح تدريجيًا في الماء في كوب معدني موضوع داخل صندوق من البوليسترين (لدائن صناعية)، انخفضت درجة حرارة الكوب من درجة حرارة الغرفة إلى حوالي ٣,٦ درجة مئوية وظلت أقل من ١٥ درجة مئوية لأكثر من ١٥ ساعة. وبمجرد وصول المحلول الملحي إلى درجة حرارة الغرفة، استخدم الفريق الطاقة الشمسية لتبخير المياه باستخدام مولد طاقة شمسية ثلاثي الأبعاد على شكل كوب مصنوع من مادة مصممة لامتصاص أكبر قدر ممكن من الطيف الشمسي، وبعد تبخر الماء، تشكلت بلورات أملاح نترات الأمونيوم فوق الجدار الخارجي للكوب.

اقرأ أيضا:

مهندس في «كاوست»: تدشين تقنية الجيل السادس بالمملكة خلال 10 سنوات