كشفت جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية “كاوست” عن دراسة بحثية حديثة توصلت من خلالها لإمكانية التقليل من انبعاثات الكربون الناتجة عن مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بتقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء “LED”. ذلك بالتعاون مع ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية “كاكست”.
مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء “LED”
وخلصت الدراسة إلى أن مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء “LED” حرارته تؤدي إلى تعرض مكوناتها الإلكترونية للتلف. ويقلل من عمرها الافتراضي في الواقع. وفقدان نحو 75 % من الطاقة المدخلة في مصابيح “LED” على هيئة حرارة.
وتعمل المادة النانوية، التي تسمى النانو بولي إيثيلين “nanoPE” على تعزيز انبعاث الإشعاع الحراري من سطح مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء “LED” لتقليل درجة حرارتها.
الإضاءة تمثل 20% من الاستهلاك العالمي سنويًا
وأوضح قائد الدراسة في “كاوست” البروفيسور تشياو تشيانغ غان، أن مصابيح “LED” هي مصادر الإضاءة المفضلة؛ بسبب كفاءتها الفائقة وعمرها الافتراضي. لكن يمكن تحسينها أكثر من خلال عمل بعض التعديلات البسيطة. التي تحدث فرقًا كبيرًا في الاستدامة.
كما أشار إلى أن الإضاءة تمثل نحو 20 % من الاستهلاك السنوي للكهرباء في العالم. وتسهم فيما يقرب من 6 % من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية.
وبين الدكتور حسام قاسم؛ المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في “كاكست”. أن الدراسة تسهم كثيرًا من تبريد مصابيح “LED” مع الحفاظ على كفاءة الإضاءة العالية. ما يجعله حلًا واعدًا لإنارة مستدامة في المملكة.
وأظهرت الدراسة أن أكثر من 80 % من الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن مصابيح “LED” المطلية بالنانو بولي إيثيلين تمر عبر المادة وتتجه نحو السماء. بينما يُعكس أكثر من 95% من الضوء المرئي عنها ليعود إلى الأرض، مما يضيء المساحة أسفل المصابيح.
تقنية “nanoPE”
وعرفت الدراسة بتقنية “nanoPE” التي تصنع من مادة البولي إيثيلين وهو البلاستيك الأكثر إنتاجًا على الصعيد العالمي, ولإنشاء بلاستيك نانوي يعكس الضوء ذا الطول الموجي المنخفض “الضوء المرئي” ولكنه يسمح بمرور الضوء ذي الطول الموجي العالي “الأشعة تحت الحمراء” صَنع العلماء مسام صغيرة تصل إلى 30 نانومتر – أي أصغر بنحو 1000 مرة من سمك شعرة الإنسان في البلاستيك. بالإضافة إلى تمديده وتحويله إلى طبقة رقيقة.
ويذكر أن هذه الدراسة تم نشرها في المجلة العلمية Light: Science & Applications. وأسهم في هذا العمل الأستاذان عثمان بكر و بون أوي، وباحث ما بعد الدكتوراة في “كاوست” سايشاو دانغ. كما طالب الماجستير حسن المحفوظ، والبروفيسور عبدالرحمن العجلان؛ الأستاذ المساعد في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية.
المصدر: وكالة الأنباء السعودية (واس)