ظهر حديثًا مقطع فيديو، يزعم صاحبه تحويل قرص مضغوط (CD/DVD) إلى لوح طاقة شمسية، وهو أمر مثير للاهتمام لكنه غير محتمل. عند مشاهدة الفيديو ستظن أنها فكرة غير محتملة التطبيق، فأي شخص لديه الفهم الأساسي لطبيعة الطاقة الشمسية وكيفية عمل الخلايا الضوئية، سيكون لديه شك كبير في نجاح هذا الاختراع المقترح، مع أن الفيديو يظهر جهاز قياس متعدد الأغراض متصلًا بالخلية الشمسية ليدلل على نجاحها.
من المهم فهم كيفية عمل الخلايا الضوئية، وهي في الواقع بسيطة نسبيًا وتتكون من ثلاثة أجزاء مكدسة. الجزئين العلوي والسفلي هي موصلات ناقلة للكهرباء، أما الجزء الأوسط فهو شبه موصل. أشباه الموصلات هي مواد تسمح بتدفق الكهرباء في مرتبة متوسطة بين المعادن الموصلة للكهرباء بكفاءة والمواد العازلة للكهرباء.
السيليكون هو أحد أكثر أشباه الموصلات استخدامًا، ويُستخدم في الخلايا الضوئية. عندما يتعرض السيليكون للفوتونات من الضوء، تتحرر الإلكترونات. تُجمع هذه الإلكترونات الحرة للحصول على الكهرباء من الخلية الشمسية، مع أن هذه العملية أعقد قليلًا من ذلك. يُتلاعب بالسيليكون لإطلاق الإلكترونات المتحررة في اتجاه واحد، نحو طبقة خارجية من الخلية، التي تصبح القطب السالب للدارة الكهربائية. وعندما تغادر الإلكترونات الحرة ذلك الجانب من طبقة السيليكون، تخلق عجزًا في الطبقة الخارجية الأخرى، التي تصبح القطب الموجب للدارة الكهربائية.
يُظهر الفيديو شخصًا يلف سلكًا نحاسيًا حول قرص مدمج دي في دي، بدءًا من الثقب المركزي، ويشق طريقه حتى يُغطى كلا الجانبين، ما يترك طرفي السلك متجاورين. للحفاظ على تثبيت الأسلاك وعزلها عن بعضها، فهي تُمرر من خلال ثقوب أحدثها في القرص المضغوط.
المشكلة الأولى التي تُلاحظ في الفيديو، وجود سلك واحد ملفوف حول جانبي القرص العلوي والسفلي، على هذا فإن نهايتي السلك ليست معزولة عن بعضها. حتى لو نجح ذلك، فتوجد مشكلة ثانية، يبدو أن السلك هو سلك نحاسي عادي، يلامس مكان تجمعه حول الثقب المركزي، ما يسبب انقطاع الدارة.
عند إنشاء واحدة من هذه «الخلايا»، كما هو موضح في الفيديو، واختبارها فلن تولد تيارًا. إذا بحثت عن «خلايا شمسية (CD DIY)»، ستحصل على كثير من الفيديوهات. بعضها يقلد هذا الفيديو، وبعضها يستخدم تصميمًا مختلفًا بعض الشيء، لكنه غير فعال أيضًا.
في فيديو «طاقة مجانية 100%، كيف تصنع خلايا الطاقة الشمسية من قرص مضغوط؟»، استُخدمت 3 صمامات ثنائية «زينر» متوازية في حلقة نحاس على أحد جانبي القرص المضغوط. ينتج ذلك جهدًا يمكن قياسه، لكن ذلك يتوقف على الصمام الثنائي بدرجة أكبر من القرص المدمج أو ترتيب الأسلاك النحاسية المعقدة. عند تحفيز السيليكون في الصمام الثنائي بالطاقة، سواء كانت كهربائية أو حرارية من أشعة الشمس، يمكن للإلكترونات الحرة في السيليكون أن تتحرر، على غرار خلية الطاقة الضوئية، لكن دون جهد أو تيار كهربائي يمكن استخدامه في الواقع. سيتطلب الأمر استخدام عدد هائل من صمامات زينر لإنتاج تيار كهربائي يمكن استخدامه بفعالية.
في فيديو آخر بعنوان «لوح شمسي كهرو-ضوئي منزلي بقوة 30 واط»، يقترح صاحب الفيديو بناء لوحة باستخدام 15 قرصًا مضغوطًا. يحاول هذا التصميم تقليد الخلايا الكهرو-ضوئية التقليدية، إذ تؤدي الأقراص المضغوطة دور الناقل شبه الموصل، ويُستخدم ورق الألمنيوم موصلًا على الطبقات العلوية والسفلية. إضافةً إلى عدم قدرة القرص المضغوط على توجيه الإلكترونات المتحررة، يوجد سبب مهم يمنع هذا التصميم من العمل: إن ورق الألمنيوم المستخدم لربط الجانب العلوي من الأقراص المضغوطة ملصق بشريط لتثبيته في مكانه، من ثم يتلامس مع ورق الألمنيوم السفلي، ما يؤدي إلى انقطاع أي دارة كهربائية تكونت.
إذن فهذه الأفكار هي مجرد حيل. قد تكون هذه الفيديوهات مثيرة للاهتمام أو على الأقل مسلية، ويدل على ذلك عدد المشاهدات. لكن يجب عليك البحث قبل إضاعة وقتك ومالك في مشروع محكوم عليه بالفشل. لا جدوى من محاولة تكرار النتائج المعروضة في هذه المقاطع.
اقرأ أيضًا:
وفقًا لبحث جديد، محرك البحث في جوجل سيكون مدعومًا بالذكاء الاصطناعي قريبًا
كيوس جي بي تي: برنامج ذكاء اصطناعي يسعى لتدمير البشرية، وهو متصل الآن بالإنترنت!
ترجمة: حمداش رانية
تدقيق: أكرم محيي الدين
