Return to Video

إعادة تعريف تقنية النانو | تيد سارغينت | TEDxToronto

  • 0:11 - 0:16
    الجو مشمس في مكان ما في العالم
    لكن ليس في تورونتو اليوم.
  • 0:16 - 0:18
    ولكن الشخص العادي الذي يشاهد
    هذا عبر الإنترنت
  • 0:18 - 0:20
    يجلس فى مكانٍ ما
  • 0:20 - 0:23
    حيث تسطع عليه أشعة الشمس.
  • 0:23 - 0:26
    إنها مورد وفير ونظيف بشكل لا يصدق.
  • 0:26 - 0:28
    طريقة أخرى للنظر إلى وفرتها هي قولنا
  • 0:28 - 0:32
    أنه لو أردنا تغطية ربع مساحة ولاية نيفادا
  • 0:32 - 0:36
    بالخلايا الشمسية بكفاءة معقولة،
    النوع الذي نستطيع صنعه اليوم،
  • 0:36 - 0:38
    حينها سيكون ذلك كافيًا
  • 0:38 - 0:44
    لشحن احتياجات الطاقة الأرضية
    للوقت الكلي في معدل ثابت.
  • 0:44 - 0:51
    فإذاً الشمس نظيفة، وفيرة،
    والأهم من ذلك أنها مجانية.
  • 0:51 - 0:56
    لذا، لماذا نعتمد على الوقود الأحفوري
    إلى الحد الذي نحن عليه؟
  • 0:56 - 1:00
    حسناً، في الواقع الإجابة ترجع إلى التكلفة.
  • 1:00 - 1:02
    ليس تكلفة الطاقة الشمسية المجانية.
  • 1:02 - 1:07
    يتعلق الأمر بتكلفة تقنيات الحصاد
  • 1:07 - 1:09
    التي لدينا تحت تصرفنا اليوم.
  • 1:09 - 1:13
    دعوني أوضح لكم مدى أهمية تكلفة التقنيات.
  • 1:13 - 1:16
    إذا لم نفعل أي شيء مختلف عما نفعله الآن،
  • 1:16 - 1:19
    نقوم فقط بقراءة
    معدل تقنيات الخلايا الشمسية
  • 1:19 - 1:24
    التي تصبح أرخص قليلًا كل عام
    فقط أرخص بشكل تدريجي،
  • 1:24 - 1:28
    على اليسار هو تقرير عام 2030.
  • 1:28 - 1:33
    وبحلول ذلك الوقت، سيكون الأمر
    منطق اقتصادي عقلاني بحت
  • 1:33 - 1:36
    لوضع الألواح الشمسية على مستوى متواضع.
  • 1:36 - 1:39
    كنا قد أحدثنا ثورة
  • 1:39 - 1:41
    أو غيرنا طريقة استخدام الطاقة.
  • 1:41 - 1:43
    وهذا بعد 20 سنة.
  • 1:43 - 1:47
    على اليمين هو الحال، إذا كان لدينا اختراق
  • 1:47 - 1:51
    في تكلفة حصاد الطاقة الشمسية.
  • 1:51 - 1:55
    الأمر كله متعلق بالتكنولوجيا،
    ليس حول حد مادي أساسي.
  • 1:55 - 1:59
    ليس الأمر أننا لا نستطيع القيام بذلك،
    لكن يتعين علينا العمل بجد
  • 1:59 - 2:05
    والاستثمار والعمل في فرق
    من أجل حل هذه المشكلة العملية.
  • 2:05 - 2:08
    هذا ما كانت تفعله مجموعتي في جامعة تورنتو.
  • 2:08 - 2:13
    كنا نحاول إعادة التفكير، إعادة التصميم،
    وإعادة تصور الخلية الشمسية.
  • 2:14 - 2:19
    اليوم، تتكون الخلية الشمسية غالبًا من
    السيليكون، مادة أشباه الموصلات الجميلة.
  • 2:19 - 2:20
    إنها مادة أشباه الموصلات
  • 2:20 - 2:23
    التي أحدثت ثورة في تكنولوجيا المعلومات.
  • 2:23 - 2:25
    إنها غيرت حياتنا.
  • 2:25 - 2:30
    ولكن هذا نهج يعتمد على الكمال والنقاء،
  • 2:30 - 2:33
    على تسخين السيليكون 1000 درجة مئوية،
  • 2:33 - 2:35
    لصنع بلورة مثالية،
  • 2:35 - 2:39
    بلورة سميكة نوعًا ما، بلورة صلبة.
  • 2:39 - 2:42
    ويمكنك تحول تلك الصلابة
    وتلك السماكة وتلك التكلفة
  • 2:42 - 2:47
    وهذه الميزانية الحرارية إلى تكلفة مالية.
  • 2:47 - 2:51
    ليس فقط تكلفة الخلية،
    ولكن تكلفة تركيب الخلية أيضًا.
  • 2:51 - 2:57
    فإن وجهة نظرنا هي أنه يمكننا تحويل،
    يمكننا إحداث ثورة في هذا المجال
  • 2:57 - 3:01
    إذا استطعنا طباعة الخلايا الشمسية
    كما نطبع الصحف،
  • 3:01 - 3:03
    إذا استطعنا صنع حبر أشباه الموصلات،
  • 3:03 - 3:08
    يمكننا طباعته على خلفية مرنة
    مثل الذي يظهر هنا.
  • 3:08 - 3:11
    وبعد ذلك، لم نحقق فقط
    نهج قابل للتصنيع
  • 3:11 - 3:14
    جاعلاً الخلايا الشمسية كأنها طباعة الصحف،
  • 3:14 - 3:18
    سيكون لدينا أيضًا القدرة
    لنشرها بسهولة أكبر.
  • 3:18 - 3:22
    لدينا السجاد خفيفة الوزن
    التي كنا نطرحها على السطح.
  • 3:22 - 3:25
    هذا تحدٍ مثير للغاية، وهو إمكانية مهمة.
  • 3:26 - 3:29
    إليكم صورة لبعض
    شبه الموصلات التي نصنعها.
  • 3:29 - 3:30
    هذا على نطاق صغير.
  • 3:30 - 3:33
    نحن فقط نسقط
    قطرة من هذه الأشياء المظلمة.
  • 3:33 - 3:36
    إنها تمتص كل الضوء
  • 3:36 - 3:38
    ونحن في الواقع نقوم بالتدوير
    هذه الركيزة الشفافة الصغيرة،
  • 3:38 - 3:41
    تنتشر قطرة الحبر،
  • 3:41 - 3:45
    تغطي الركيزة بشكل موحد للغاية،
    وهو ما يتعين عليها القيام به.
  • 3:45 - 3:47
    هذه إحدى الخلايا الجاهزة.
  • 3:47 - 3:49
    هذا فقط إنش مربع كنوع من التوضيح.
  • 3:49 - 3:53
    إذًا إنه نموذج أولي صغير،
    حفنة من السياقات الكهربائية المختلفة.
  • 3:53 - 3:56
    هذا جزء من اللعبة هنا،
    وكذلك امتصاص طاقة الشمس.
  • 3:56 - 4:00
    وكذلك تحويله إلى إلكترونات
    يمكن أن تتدفق في شكل تيار،
  • 4:00 - 4:03
    نحتاج إلى استخراج هذا التيار
    ووضع هذه الإلكترونات
  • 4:03 - 4:07
    على جانب واحد غير شفاف،
    وعلى الجانب الآخر شفاف.
  • 4:07 - 4:13
    الآن الأحبار اللتي نستخدمها تدعى
    النقط الكمومية أو بلورات النانو.
  • 4:13 - 4:16
    إليكم صورة مقربة حقيقية لهم.
  • 4:16 - 4:20
    في الواقع أخذت باستخدام
    مجهر إلكتروني الإرسال.
  • 4:20 - 4:23
    لذلك إنها مكونة على مقياس بضعة نانومتر،
  • 4:23 - 4:26
    بضعة بلايين من الأمتار من المتر،
    صغيرة بشكل لا يصدق،
  • 4:26 - 4:28
    وصغر حجمها،
  • 4:28 - 4:32
    مع هذه الأغلفة الصغيرة القائمة
    على الجزيئات الملتفة حولها
  • 4:32 - 4:35
    تسمح لنا بعمل ما يسمى الغروي،
    الذي يشبه الطلاء.
  • 4:35 - 4:39
    في مذيب، تستطيع تفريق المادة الصلبة
    إذا كانت صغيرة كفاية،
  • 4:39 - 4:44
    وهي مغطاة بشيء،
    مما سيجعلها تريد البقاء في السائل.
  • 4:44 - 4:46
    إذًا الطلاء الذي رأيتموه في الصفحة السابقة
  • 4:46 - 4:48
    كان يعمل، كان تشتيتًا
  • 4:48 - 4:51
    بسبب طريقة هندسة السطح
  • 4:51 - 4:55
    على مقياس النانومتر،
    مقياس الجزيئات والذرات.
  • 4:55 - 4:58
    الآن هناك جانب آخر
    لطريقة عمل هذه الخلايا الشمسية
  • 4:58 - 5:01
    مما جعلني متحمسًا حقًا وهي حقيقة أنه
  • 5:01 - 5:04
    بالإضافة إلى جعلها قابلة للرش أو الطلاء،
  • 5:04 - 5:07
    نجعلها قابلة للضبط أيضًا.
  • 5:07 - 5:11
    اذاً، كما تعلمون، من الواضح أن الشمس،
    هي قوس قزح من الألوان
  • 5:11 - 5:12
    كما يمكننا أن نرى عندما
    يظهر قوس قزح
  • 5:12 - 5:14
    -آمل أن يظهر اليوم-
  • 5:14 - 5:18
    ونعكس قوس قزح في موادنا.
  • 5:18 - 5:21
    نصنع مرآة الألوان، قوس قزح من الألوان
  • 5:21 - 5:26
    عبر الطيف المرئي ولكن
    أيضًا في الأشعة تحت الحمراء.
  • 5:26 - 5:29
    كنا قادرين على هندسة موادنا
  • 5:29 - 5:32
    بحيث تكون ممتصة قوية جدًا
    لنصف قوة الشمس
  • 5:32 - 5:36
    الموجودة في الأطوال الموجية للأشعة
    تحت الحمراء وكذلك في الضوء المرئي.
  • 5:36 - 5:39
    وقد توصلنا مؤخرًا إلى حل
    كيفية تقليص الأغلفة
  • 5:39 - 5:42
    -التي تحيط أشباه موصلات
    الجزيئات وحمايتها-
  • 5:42 - 5:46
    أصغر وأصغر، لذلك
    هي الآن مجرد ذرة سميكة.
  • 5:46 - 5:48
    وبالتالي يمكن تعبئة هذه الجسيمات
  • 5:48 - 5:52
    بشكل وثيق مع بعضها البعض،
    متماسكة بإحكام حقا.
  • 5:52 - 5:54
    لقد صنعنا نوعًا من أسمنت النانو
  • 5:54 - 5:58
    تصنع فيه هذه الجسيمات
    إلى مادة صلبة بمجرد أن تجف.
  • 5:58 - 6:02
    إنها كثيفة للغاية ومحمية بشكل جيد للغاية.
  • 6:03 - 6:05
    إذن ما الذي يؤدي إليه كل هذا؟
  • 6:05 - 6:07
    ماذا يمكن أن يعني؟
  • 6:07 - 6:09
    إذا استطعنا صنع،
    إذا استطعنا إدراك
  • 6:09 - 6:14
    إمكانيات هذا المورد المدهش بالكامل،
    وهو واسع جدًا، وفير جدًا
  • 6:14 - 6:17
    ومع الموارد نفسها، الوقود
  • 6:17 - 6:19
    -كما تعلم ، قوة الشمس مجانية لنا-
  • 6:19 - 6:22
    إذا تمكنا من حصادها
    بهذه الطريقة الفعالة من حيث التكلفة،
  • 6:22 - 6:25
    ماذا يمكن أن تعني،
    أين يمكن أن تذهب؟
  • 6:25 - 6:27
    حسنًا، بالطبع سنبدأ
  • 6:27 - 6:30
    بأسطح المنازل وأسقف المصانع
  • 6:30 - 6:33
    في ميسيسوجا وشنتشن وحول العالم.
  • 6:33 - 6:35
    لكن لماذا، لماذا تتوقف عند هذا الحد؟
  • 6:35 - 6:38
    بمجرد حصولنا على هذه
    المادة المرنة لالتقاط الضوء
  • 6:38 - 6:42
    فلماذا لا تظهر على حقائب الظهر
    أو على أجهزة الكمبيوتر اللوحية؟
  • 6:42 - 6:44
    لماذا لا تظهر على زنزانة مركب شراعي؟
  • 6:44 - 6:48
    لماذا لا تتكامل مع المواد
    التي تشكل مركبتك الكهربائية؟
  • 6:48 - 6:55
    لماذا لا تتوافق مع هذه المواد الحصاد
    الخفيف، مواد حصاد الطاقة في EV الخاص بك؟
  • 6:55 - 6:59
    وهذا فقط في هذه المنطقة.
    دعونا نفكر عالميًا.
  • 6:59 - 7:03
    ماذا عن صنع واحدة من هذه
    المواد الفعالة من حيث التكلفة
  • 7:03 - 7:05
    التي يمكننا استخدامها خلال اليوم
  • 7:05 - 7:11
    لشحن بطارية المنزل،
    ربما في مكان ما في أفريقيا جنوب الصحراء.
  • 7:11 - 7:13
    ثم في المساء، استخدم تلك الطاقة،
  • 7:13 - 7:16
    وأعدها لتشغيل مصباح كهربائي
  • 7:16 - 7:19
    بحيث يمكن لأي شخص أن يقرأ
    أو يدرس في المساء
  • 7:19 - 7:21
    أو لتشغيل جهاز كمبيوتر محمول.
  • 7:21 - 7:25
    آثار دمقرطة الطاقة
  • 7:25 - 7:29
    من خلال تقنيات الطاقة الشمسية
    منخفضة التكلفة الهائلة،
  • 7:29 - 7:32
    فهي عالمية وبشرية.
  • 7:32 - 7:34
    شكرا جزيلا!
  • 7:34 - 7:37
    (تصفيق)
Title:
إعادة تعريف تقنية النانو | تيد سارغينت | TEDxToronto
Description:

لم يقم تيد سارجنت وفريقه بإعادة تصميم الخلية الشمسية إلى نقطة كمية قابلة للضبط فحسب، بل يهدف إلى إضفاء الطابع الديمقراطي على الطاقة من خلال تقنية شمسية منخفضة التكلفة.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDxTalks
Duration:
07:38

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.