هواتف تعمل بالطاقة الشمسية قريباً

على الرغم من أن استخدام الطاقات النظيفـة، وبشكل خاص الطاقة الشمسية، دخل منذ سنوات طويلة في عـدد من المجالات والصناعات المختلفة، إلا أن بعض أكثر الأجهزة الإلكترونيـة استخداماً في يومنا هـذا، وهي الهواتف والحواسب اللوحية، مازالت تعتمد بشكل كامل على البطاريات التقليدية.

وعلى الرغم من أن بعض الشركات درست إمكانية تضمين خلايا شمسية ضمن الهواتف، بحيث يمكن استخدامها مصدراً نظيفاً للطاقة لشحن بطارية الهاتف، إلا أنها فشلت في ذلك، لأن نوع الخلايا الشمسية التي يمكن صناعتها بصيغة خفيفة ومرنة وقابلة للدمج ضمن إطار الهاتف الذكي، لا تمتلك قدرة الحصول على طاقة كافية يمكن أن تجعل منها تقنية تستحق التبنّي.

لكن شركة «آلتا ديفايسيز»، المتخصصة بالطاقة الشمسية، ومقرها وادي السيليكون في كاليفورنيا، تعتقد أنها وجدت طريقة لاستخدام «أرسينيد الغاليوم»، وهو المركب الكيميائي الذي يمكن أن يعطي أعلى فاعلية ممكنة للخلية الشمسية، بصيغة يمكن دمجها مع الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل الهواتف الذكية والحواسب اللوحية، ويمكن للوحة مصنوعة بهذه التقنية أن تضيف كثيراً إلى عمر بطارية الجهاز.

وبحسب الشركة، فإن هذه التقنية لا تعني الاستغناء عن البطارية التقليدية للهاتف، لكنها ضمن ظروف الإضاءة المناسبة يمكن أن تضيف بسهولة ما يصل إلى ‬80٪ من عمر البطارية، وهذا يعني استخدام الهاتف ساعات عدة إضافية.

وتتميز هذه الطريقة التي تعتمد «أرسينيد الغاليوم» بأنها ليست أفضل من الخلايا الشمسية التقليدية من حيث الفاعلية فحسب، بل بقدرتها على التقاط الطاقة حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة، والتي تكون فيها الخلايا التقليدية ذات فاعلية شبه معدومة. وتجدر الإشارة هنا، إلى أن وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) تستخدم «أرسينيد الغاليوم» ضمن برنامج الفضاء، وذلك لقدرته على التقاط جزء كبير من الضوء الذي يستقبله، لكنه يأتي عادةً بصيغة غير ملائمة للهواتف، وهي عبارة عن حبات كريستالية صلبة وثقيلة وقابلة للكسر، في حين تأتي الخلايا الشمسية المستخدمة في بعض الأجهزة المحمولة كالآلات الحاسبة الصغيرة مؤلفةً من غشاء رقيق ومرن، لكنها لا تستقبل من الطاقة إلا جزءاً بسيطاً.

لكن شركة «آلتا ديفاسيز» تقول إنها توصلت إلى طريقة تستطيع من خلالها تصنيع خلايا «أرسينيد الغاليوم» بالمواصفات الفيزيائية نفسها التي تتمتع بها الخلايا الشمسية المستخدمة في الآلات الحاسبة، مع قدرة أعلى بكثير على التقاط الطاقة، إذ تستطيع تحويل ‬30.8٪ من الطاقة الموجودة في الضوء إلى تيار كهربائي. وتتألف الخلية التي طورتها الشركة عملياً من طبقتين من الخلايا، تقوم الأولى التي تحتوي على «أرسينيد الغاليوم» بالتقاط الطاقة من الضوء الموجود في معظم أطوال الموجة، لكنها تسمح لبعض أطوال الموجة الأقصر بالمرور إلى الطبقة الثانية المؤلفة من مادة ثانية مهمتها الحصول على الطاقة من الموجات القصيرة.

ويبدو أن التقنية مازالت بحاجة إلى شيء من التطوير قبل أن تصبح صالحة للاستخدام التجاري.

وفي لقاء له مع صحيفة «نيويورك تايمز»، قال الرئيس التنفيذي لشركة «آلتا ديفايسيز»، كريستوفر إس نوريس، إن «التقنية مستخدمة حالياً للأغراض العسكرية فقط، إذ يستخدم الجنود هذه الخلايا الشمسية لتقليص كمية البطاريات التي يتوجب عليهم حملها في أرض المعركة، إلا أن الشركة من خلال سعيها الجاد لنقل هذه التقنية إلى الهواتف الذكية، صنعت غطاء لأحد هواتف (سامسونغ غلاكسي)، كما تم تصميمه بحيث يمكن استخدامه مع هواتف ذكية أخرى، بحيث يمكن استخدام الغطاء لمد بطارية الهاتف بالطاقة».

وأوضح نوريس أن «دمج الغشاء الذي يحتوي على الخلايا الشمسية مع الهاتف عملية سهلة جداً، إذ إن معظم العتاد الإلكتروني والبرمجيات اللازمة لربط الخلايا مع البطارية، موجودة بالفعل ضمن الهاتف». وتُقدّر كمية الطاقة التي يمكن أن تمنحها هذه التقنية للبطارية بساعة كاملة من زمن التحدث على الهاتف لكل ‬10 دقائق من شحن البطارية عبر الطاقة الشمسية، بشرط أن يتم هذا تحت ضوء الشمس المباشر، ويختلف الأمر بحسب حجم البطارية وقوة الإضاءة، إذ يتم الشحن بشكل أبطأ ضمن ظروف الإضاءة الداخلية.

ويعتقد نوريس بوجود سوق قوية جداً لهذه التقنية في أميركا الشمالية وأوروبا واليابان، لكنه يعتقد كذلك بأن فرصة نجاحها في أسواق العالم الثالث أقوى بسبب وفرة الأماكن التي تصلها شبكات الخليوي قبل شبكات الكهرباء.

ويمكن أن تكون للتقنية تطبيقات أخرى قريباً في عالم السيارات، إذ يسمح سطح السيارة بتوليد طاقة كافية لتشغيل المحركات التي تسمح بتسيير سيارة كهربائية، إضافة إلى الأجهزة الكهربائية الأخرى في السيارة كجهاز التكييف مثلاً.

وتعتقد الشركة المطورة للتقنية أن استخدام التقنية تجارياً في شتى المجالات بات قاب قوسين أو أدنى، وقد نراها خلال فترة قريبة نسبياً في الهواتف الذكية والحواسب اللوحية كبداية.