Return to Video

فوتون يدخل إلى حانة... | فرانك فان ميرلو | TEDxBeaconStreet

  • 0:13 - 0:15
    منذ أبريل،
  • 0:15 - 0:17
    كنت أعمل في الفترة الصباحية،
  • 0:17 - 0:19
    وقد تعلمت شيئين.
  • 0:19 - 0:23
    الاستيقاظ في الرابعة صباحًا صعبٌ للغاية.
  • 0:23 - 0:25
    برغم أنه جعلني أدرك أيضًا،
  • 0:25 - 0:29
    بأن شروق الشمس مذهل للغاية.
  • 0:29 - 0:32
    هناك شيء ساحر يكمن في ضوء الشمس.
  • 0:32 - 0:34
    وبالتأكيد أقصد الفوتونات بالضوء،
  • 0:34 - 0:36
    والفوتون هو ذاك الجسيم المثير للاهتمام
  • 0:36 - 0:38
    الذي لا كتلة له
  • 0:38 - 0:40
    ويتحرك دائمًا بسرعة الضوء
  • 0:40 - 0:42
    وهو حزمة هائلة من الطاقة.
  • 0:43 - 0:44
    لنتحدث الآن عن فوتونات الشمس
  • 0:44 - 0:47
    والتي تصل إلينا
    في نطاق واسع من مستويات الطاقة،
  • 0:47 - 0:51
    بدءًا من الضوء الأزرق النشط للغاية،
  • 0:51 - 0:52
    الذي يحتوي طاقة هائلة
  • 0:52 - 0:55
    تمكّنه من التفاعل مع جزيئات الهواء،
  • 0:55 - 0:59
    ويعطي انتشارها السماءَ لونها الأزرق،
  • 0:59 - 1:01
    وصولًا إلى الفوتونات الحمراء الخاملة
  • 1:01 - 1:05
    التي تسير دون عوائق في خط مستقيم
    عبر الغلاف الجوي،
  • 1:05 - 1:07
    ولهذا يكون شروق الشمس أحمر اللون أحيانًا.
  • 1:07 - 1:09
    لذا نحصل على كل هذه الفوتونات من الشمس،
  • 1:09 - 1:12
    أي نحصل على مستويات طاقية مختلفة.
  • 1:12 - 1:14
    وهنا تتجلّى المأساة.
  • 1:14 - 1:19
    عندما نحاول جمع تلك الطاقة،
    فإننا نستفيد من مقدار طول موجة واحدة فقط،
  • 1:20 - 1:22
    ويعدّ كل شيء آخر دون المستوى الأمثل.
  • 1:23 - 1:25
    لفهم السبب،
  • 1:25 - 1:28
    اسمحوا لي بشرح آلية عمل الخلايا الشمسية.
  • 1:28 - 1:31
    كل خلية شمسية مؤلفة من مادة نصف ناقلة،
  • 1:31 - 1:34
    ومن أجل الحصول على كهرباء فعّالة
    من نصف الناقل،
  • 1:34 - 1:38
    عليك تغيير موقع الإلكترون الأساسي
  • 1:38 - 1:39
    وجعله في نطاق التوصيل.
  • 1:40 - 1:44
    وتُدعى كمية الطاقة المستخدمة بفجوة الطاقة.
  • 1:44 - 1:45
    لدينا الآن ثلاث حالات.
  • 1:45 - 1:49
    أولًا، امتلاك الفوتون ذات الطاقة
    التي تحملها فجوة الطاقة،
  • 1:49 - 1:52
    فيمكننا في هذه الحالة نقل الإلكترون
    إلى نطاق التوصيل
  • 1:52 - 1:54
    حيث سيكون بإمكاننا الاستفادة منه.
  • 1:54 - 1:56
    ثانيًا،
  • 1:56 - 1:59
    امتلاك الفوتون طاقة
    أقل من التي تملكها فجوة الطاقة،
  • 1:59 - 2:00
    في هذه الحالة،
  • 2:00 - 2:02
    لا يمكن الاستفادة من الفوتونات
  • 2:02 - 2:05
    لأنها لا تملك أي طاقة لتحرير الإلكترونات.
  • 2:05 - 2:06
    وأخيرًا،
  • 2:06 - 2:10
    امتلاك الفوتون طاقة أكبر
    من التي تملكها فجوة الطاقة.
  • 2:10 - 2:12
    حسنًا، يعدّ امتلاك طاقة إضافية مضيعة،
  • 2:12 - 2:17
    لأننا ما زلنا سنحصل
    على إلكترون واحد مقابل كل فوتون.
  • 2:17 - 2:20
    إن أفضل فائدة لتقنيات عصرنا
  • 2:20 - 2:24
    هي قدرتنا على جمع حوالي 24%
    من الطاقة المتاحة.
  • 2:24 - 2:28
    وتقترب الألواح الشمسية اليوم كثيرًا
    من ذاك الحد الأساسي.
  • 2:29 - 2:30
    في هذا العام
  • 2:30 - 2:32
    ستزودنا الخلايا الشمسية
  • 2:32 - 2:36
    بحوالي 5% من الكهرباء
    التي نستخدمها في العالم.
  • 2:36 - 2:38
    من الواضح بأن هذا الأمر
    ليس جيدًا كفاية.
  • 2:38 - 2:39
    لتغيير مزيج الطاقة الذي نستخدمه،
  • 2:39 - 2:42
    علينا استخدام الكثير والكثير
    من الخلايا الشمسية،
  • 2:42 - 2:46
    وعلينا زيادة فعالية كل خلية شمسية.
  • 2:46 - 2:48
    لكننا في مواجهة ذاك الحد الأساسي.
  • 2:49 - 2:51
    فكيف بإمكاننا تخليص أنفسنا من هذه المشكلة؟
  • 2:52 - 2:55
    حسنًا، الحل بين يدينا
    وهو ما يُدعى بالوحدات الترادفية.
  • 2:55 - 2:59
    في مختبرات أوروبا والولايات المتحدة
  • 2:59 - 3:01
    -التي يموّلها القطاع الخاص غالبًا-
  • 3:01 - 3:03
    جعلت مجموعة من القفزات النوعية من الممكن
  • 3:03 - 3:08
    إنشاء وحدة ترادفية فعالة وغير مكلفة
    تستخدم اثنين من أنصاف النواقل.
  • 3:08 - 3:12
    المادة العلوية هي فجوة طاقية عالية
    والتي تجمع الفوتونات ذات الطاقة العالية،
  • 3:12 - 3:17
    والمادة السفلية هي فجوة طاقية منخفضة تجمع
    الفوتونات ذات الأمواج الطولية الطويلة.
  • 3:17 - 3:23
    ستزيد الوحدات الترادفية الطاقة الناتجة
    من الخلية الشمسية بنسبة 35%
  • 3:23 - 3:24
    لجعل هذا ممكنًا،
  • 3:24 - 3:25
    علينا حلّ
  • 3:25 - 3:29
    كل أنواع المشاكل الهندسية
    والتصنيعية صعبة الحلّ،
  • 3:29 - 3:31
    وفي الوقت الحاضر
  • 3:31 - 3:34
    ستصبح الحلول الفعّالة وغير المكلفة متاحة
  • 3:34 - 3:38
    والوحدات الترادفية القابلة للتطبيق تجاريًا
    ستصبح حقيقة واقعة
  • 3:38 - 3:41
    في المستقبل القريب.
  • 3:41 - 3:44
    هذا هو أهم ابتكار في مجال الطاقة الشمسية
  • 3:44 - 3:48
    منذ ابتكارها لأول مرة
    في مختبرات بيل عام 1954.
  • 3:48 - 3:51
    لا يهم المكان
    الذي ستنتشر فيه الوحدات الترادفية،
  • 3:51 - 3:54
    فإنها ستزيد من إنتاج الطاقة لكل فدان.
  • 3:54 - 3:56
    وستجعل الطاقة الشمسية أكثر فعالية.
  • 3:56 - 3:58
    إنها تقنية هامة جدًا.
  • 3:58 - 4:02
    علينا توفيرها في الأماكن الأكثر حاجة لها
    بأقصى سرعة ممكنة،
  • 4:03 - 4:05
    أماكن مثل الهند
  • 4:05 - 4:09
    إن الهند في خضم المعركة ضد تغير المناخ.
  • 4:09 - 4:11
    شعبها متعطش لحلول جديدة،
  • 4:11 - 4:15
    ولديهم أدنى معدلات استخدام الطاقة
    للفرد في العالم.
  • 4:15 - 4:17
    تستحق الهند فرصة
  • 4:17 - 4:21
    لتصنيع شيء أكثر إفادة من الفحم،
  • 4:21 - 4:24
    ويمكن للوحدات الترادفية
    أن تكون تلك الفرصة.
  • 4:24 - 4:28
    تخيل وحدات ترادفية قوية
    تحلل الماء إلى أكسجين وهيدروجين.
  • 4:29 - 4:32
    بفضل زيادة إنتاجية الطاقة
    للوحدة الترادفية،
  • 4:32 - 4:35
    يمكن أن يصبح الهيدروجين النظيف
    مجديًا اقتصاديًا.
  • 4:35 - 4:37
    وحالما نحصل على هيدروجين نظيف،
  • 4:37 - 4:42
    سيكون بإمكانك تخزين كميات هائلة من الطاقة
    لفترات زمنية طويلة
  • 4:42 - 4:46
    وتزويد العمليات الصناعية
    مثل إنتاج الصلب بالوقود.
  • 4:46 - 4:49
    الوحدات الترادفية تحويلية.
  • 4:49 - 4:52
    وهي ليست نافعة كثيرًا لوحدها.
  • 4:52 - 4:54
    إن كسب المعركة ضد تغير المناخ
  • 4:54 - 4:56
    يمثل تحديًا كبيرًا.
  • 4:56 - 4:58
    نعد خاسرين في هذه المعركة في الوقت الحالي.
  • 4:58 - 5:03
    نحن لا نخفض بل نزيد انبعاثاتنا
    من غاز ثنائي أكسيد الكربون.
  • 5:03 - 5:05
    لتغيير هذا،
  • 5:05 - 5:07
    نحتاج إلى تغيير داخلنا بشكل هائل.
  • 5:07 - 5:10
    نحن بحاجة إلى تجاوز نقطة التحول،
  • 5:10 - 5:12
    نقطة زمنية بحيث يعتقد الغالبية منا
  • 5:12 - 5:17
    بأننا مسؤولون
    وبأننا نحتاج إلى رعاية كوكبنا.
  • 5:18 - 5:20
    نحن لسنا حتى بقريبين من تلك النقطة،
  • 5:20 - 5:24
    ولكن مع ظهور الوحدات الترادفية
    ستتحسن أدواتنا.
  • 5:24 - 5:27
    والآن يعود الأمر إلينا جميعًا
    لاستخدامها بشكل جيد.
Title:
فوتون يدخل إلى حانة... | فرانك فان ميرلو | TEDxBeaconStreet
Description:

يوجد بين الخبراء إجماع يتطور حول كيفية معالجة تغير المناخ. في هذه المحادثة يشرح فرانك فان مييرلو التقنيات التمكينية، والتي تشمل الطاقة الشمسية الترادفية، ويضع رؤية مقنعة لعالم أفضل.

في حال تساءلت:

يدخل فوتون إلى حانة
ويسأله النادل:
هل لديك أي أمتعة؟
فيقول الفوتون:
لا أنا أسافر بخفة.

فرانك فان ميرلو، الرئيس التنفيذي لشركة 1366 Technologies Inc

مسلحًا بشهادات في الهندسة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وستانفورد، عمل فرانك فان مييرلو منذ 12 عامًا لتمكين انتقال الطاقة بعيدًا عن الوقود الأحفوري. يساعده فريق كبير من المحترفين العالميين في سعيه.

أُلقيت هذه المحادثة في فعاليّة TEDx محليّة باستخدام صيغة مؤتمرات TED وبتنظيم مستقل من المجتمع المحلّي.
لمعرفة المزيد يرجى زيارة: http://ted.com/tedx
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDxTalks
Duration:
05:29

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.