ابتكر علماء في المملكة العربية السعودية تقنية تبريد مبتكرة تُنظّم درجة حرارة الألواح الشمسية بطريقة سلبية، ما أدى إلى تحسين أدائها وزيادة إنتاجها من الطاقة بنسبة 12.9%، مع إطالة عمرها الافتراضي بنسبة تجاوزت 200%. ويعود هذا التقدم إلى فريق بحثي دولي بقيادة جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، الذي طوّر مادة مركبة تعتمد على كلوريد الليثيوم (LiCl) وبولي أكريلات الصوديوم، لتشكل طبقة رطبة تعمل على امتصاص الرطوبة ليلاً وإطلاقها نهاراً، ما يوفر تبريداً مستداماً دون الحاجة إلى طاقة.

وتم اختبار هذه المادة في ظروف مناخية قاسية في صحراء السعودية، حيث أظهرت النتائج أن الألواح المعالجة بالمادة الجديدة حافظت على درجة حرارة أقل بـ9.4 درجات مئوية مقارنة بالألواح غير المعالجة، ما ساهم في خفض تكاليف التوليد بنحو 20%، وتقديم حل فعال ومستدام لمشكلة ارتفاع الحرارة التي تؤثر سلباً على كفاءة وعمر الألواح الشمسية.

وتُعد هذه التقنية نقلة نوعية في مجال الطاقة المتجددة، لا سيما أن الطاقة الشمسية تشكل حالياً ما يقرب من 75% من منشآت الطاقة المتجددة الجديدة، إذ أُضيف نحو 451.9 غيغاواط من الطاقة الشمسية عالمياً في عام 2024 وحده. ورغم هذا النمو، لا تزال تحديات مثل الكفاءة الحرارية والعمر القصير للخلايا الشمسية تحدّ من توسعها، ما يجعل التبريد السلبي بديلاً جذاباً مقارنة بالأنظمة التقليدية التي تستهلك كهرباء إضافية.

وأكد الدكتور شياوتشيانغ غان، الأستاذ في جامعة كاوست والمؤلف الرئيسي للدراسة، أن المواد المطوّرة رقيقة وسهلة التركيب على مختلف الأسطح دون التأثير على أدائها، مشيراً إلى أن استخدام بولي أكريلات الصوديوم يُعتبر اقتصادياً، نظراً لكونه بوليمراً منخفض التكلفة ولا يحتاج إلى مركّبات كيميائية معقدة في تصنيعه.

ولإثبات كفاءة التقنية في بيئات متنوعة، اختبر الفريق العلمي المادة أيضاً في مناطق أكثر برودة ورطوبة داخل الولايات المتحدة، حيث أظهرت النتائج أداءً مماثلاً، ما يعزز إمكانية تعميم هذه التكنولوجيا عالمياً في مشاريع الطاقة الشمسية مستقبلاً.