"علام" مدرس فيزياء بالجامعة الأمريكية يحصل على أفضل جائزة بحث علمي في الطاقة الشمسية

حصل ناجح علام، مدرس الفيزياء بالجامعة الامريكية بالقاهرة، علي جائزه افضل بحث علمي منشور لعام 2013 من المركز القومي للبحوث.

حصل "علام" علي الجائزه لبحثه المبتكر حول امكانيه استخدام تكنولوجيا النانو لتحويل الطاقة الشمسية الي وقود او كهرباء، وبالاخص لانتاج مواد تحل محل استخدام ماده السيليكون باهظه الثمن في بعض الصناعات المستدامه.

يقول "علام": "مُنحت هذه الجائزه للجهد الذي بذله فريقي في اكتشاف وتصميم مواد متفاعله للضوء، ومنخفضه التكلفه، ومتوازنه للغايه، من العناصر التي تتوافر بكثره علي كوكب الارض وذلك لاستخدامها في تحويل الطاقه الشمسيه".

حصل "علام" علي جائزه المركز القومي للبحوث لمقالته بعنوان "Layered Tantalum Oxynitride Nanarod Array Carpets for Efficient Photo electrochemical Conversion of Solar Energy: Experimental and DFT Insights "، والتي تتحدث عن التحول الكهربائي الكيميائي الفعال للطاقه الشمسيه، وتم نشرها في دوريه "ACS Applied Materials and Interfaces".

يوضح مدرس الفيزياء ان المشكله تكمن في نقص المواد المتوافره ومنخفضه التكلفه اللازمه لاحلال السيليكون، وهي الماده الاكثر استخدامًا في صناعه الألواح الشمسية، قائلًا: "المشكله الاساسيه تكمن في استخدام السيليكون، انه مازال مكلفًا وصعب التصنيع، ومعظم المواد المماثله للسيليكون ستنضب في خلال السنوات القادمه".

ويضيف "علام" ان: عمليه تحويل الرمال الي سيليكون عمليه مكلفه ايضًا، موضحًا انه "بعد الحصول علي الرمال، لابد من القيام بعمليات عديده تتسم بالتعقيد لمعالجه الرمال، ولابد ايضًا من العمل في حجره نظيفه، حتي لا تعود الماده الي حاله الاكسده مره اخري".

وفي سياق متصل، لفت "علام" الي ان خصائص السيليكون تتلف اذا تعرض الي الحراره او الرطوبه، متابعًا: "لان الالواح الشمسيه مصممه بالاساس لكي تناسب بيئه الولايات المتحدة الامريكيه حيث لا توجد لديهم هذه الكميات من الاتربه مثل مصر، فانه من الصعب استخدامها في مناخ الشرق الاوسط"، مشيرًا الي انه في حاله الرياح القويه، من الممكن ان تقوم الرمال بخدش الاسطح الواقيه للالواح الشمسيه؛ ما يعرض السيليكون لعناصر الجو وقد يجعلها عديمه الفائده، موضحًا ان الماده الواقيه المستخدمه في الواح السيليكون الشمسيه من الممكن خدشها بسهوله عندما يتم تنظيفها بشكل الي.

ولمواجهه هذه المشاكل، طور "علام" وفريقه مواد تقوم بنفس مهام ماده السيليكون، ولكن تتميز بالوفره، والثبات وقله تكلفه التصنيع، فيما اتبع الباحث وسائل حسابيه في طرق بحثه مقارنه بوسيله التجربه ثم الخطا الشائعه، ولان استيراد الكيماويات من امريكا يعد مكلفًا ويستهلك وقتًا كبيرًا، فقد كان من المهم ان يتطلب البحث القيام بموارد حسابيه كبيره للحصول علي المواد المطلوبه.

يقول: "نقوم بعمل معادلات حسابيه تطلعنا منذ البدايه علي نتيجه خلط مادتين معًا، ثم نقوم بفرز ما يقرب من 100 ماده عن طريق الحسابات التي نقوم بها والتي نعتقد انها ستنجح، ونذهب للمعمل، ونمزج المادتين ونامل ان نصل للنتيجه المرجوه".