الموسيقا والخلايا الشمسية

الموسيقا طاقة! من منا لم يحسّ بها؟.. سمّها ما شئت، فيزيائيا هي طاقة صوتية تنتشر اهتزازاتٍ بترددات مختلفة.

في دراسة تمت بين جامعتي Queen Mary و Imperial College في المملكة المتحدة، وجد الباحثون أن موسيقا البوب والروك تساعد على تحسين فعالية الخلايا الشمسية النانوية بنسبة 40%. وذلك بفضل الاهتزازات الناتجة عن الترددات والطبقات العالية لهذه الموسيقا.

تحوي الخلايا الشمسية، المستخدمة في الدراسة، مجموعات من مليارات العيدان النانوية Nanorods (من رتبة النانومتر). استخدم في صناعة العيدان مادة أكسيد الزنك وغُلّفت ببوليمر نشيط (3). لم أكسيد الزنك؟

لأكسيد الزنك خاصية تدعى الكهروضغطية Piezoelectric. فعند تعريض أكسيد الزنك (وغيره من المواد الكهروضغطية وأشهرها الكوارتز(4)) إلى إجهاد ما (عمل ميكانيكي) فإنه ينتج كهرباء (Piezoelectricity) وكمية الكهرباء المنتجة تتناسب مع الإجهاد المطبق. كان الهدف من استخدام مادة كهروضغطية هو محاولة الاستفادة بشكل أكبر من الاهتزازات الصوتية.

خلال الدراسة تم الاطلاع على أنظمة تحويل الاهتزازات إلى كهرباء، وكانت النتيجة مذهلة. إذ وجد أنه بإمكان اهتزازات من رتبة 75 ديسيبل (ضوضاء الشارع العادية، صوت الطابعة في مكتب) زيادة إنتاج الخلايا الشمسية بشكل كبير.

في البداية كان يعتقد أن الموجات الصوتية تنتج ترددات عشوائية يلغي بعضها بعضاً، لكن ذلك لم يكن صحيحاً. فعلاوة على أن الترددات الصوتية الناتجة لا تُلغي، يقوم بعضها بتضخيم إنتاج الخلايا الشمسية من الطاقة الهربائية بشكل كبير خاصة إذا ما قارننا هذا التضخيم بالمستوى المنخفض للطاقة الصوتية المطبقة.

بالعودة إلى الموسيقا، عند مقارنة تأثير أنواع مختلفة على عمل الخلايا الشمسية كانت الأفضلية لموسيقا البوب أمام الموسيقا الكلاسيكية.

على أية حال، لا يزال كل ما ذكر أعلاه تحت التجربة، لكن يأمل الدارسون أن يستفيدوا من هكذا تجارب في تحسين أداء الخلايا الشمسية المطبوعة ذات التكلفة المنخفضة. إضافة إلى الاستفادة من الضجيج التي تصدره الآلات والأجهزة المختلفة (المكيف مثلاً) في إنتاج الطاقة الكهربائية.

مصادر:

1- هنا

2- هنا

3- هنا

4-هنا