دفع ارتفاع أسعار الطاقة العديد إلى التفكير بالبحث عن بدائل أقل كلفةً فيما يخص تدفئة المنازل في الشتاء، مما جعل أنظار العلماء والباحثين تتجه نحو الطاقة الشمسية كبديل قد يمثل الحل الأنسب مادياً وبيئياً. وتتمحور الفكرة في استغلال الطاقة الموسمية، أي تخزين طاقة الشمس أثناء فصل الصيف وإعادة استخدامها في الشتاء. وهو ما يعمل عليه حالياً فريق من الباحثين من جامعة برلين التقنية.
خزان للطاقة الموسمية
وحسبما يقول إينغو شتادلر، الخبير في شؤون تقنية التخزين من اتحاد تجديد الطاقة الأوروبي "يوروسولار"، فإن ضخامة الخزانات اللازمة لتخزين الطاقة هي سبب فشل تخزين الطاقة الموسمية حتى اللحظة، أضف إلى ذلك تكلفة إنشائها الباهظة. فحسب التقديرات سيحتاج كل بناء إلى خزان بحجم 35 متراً مكعباً على الأقل، وهي مساحة يستحيل أن تتوفر في أي بناء سكني، وهو ما عزم فريق الباحثين البرلينيين على تغيره، إذ يريد الفريق تصميم خزان للطاقة الموسمية بحجم أقل من عشرة أمتار مكعبة، كما يقول مارتين بوخهولتس من جامعة برلين التقنية.
مبدأ النظام الجديد
ومبدأ عمل خزان الطاقة الموسمية هو تخزين سائل وليس الحرارة، كما يوضح بوخهولتس. ويقوم نظام خاص مثبت على سطح البناء بجمع أشعة الشمس، التي تسخن بدورها سائل ملحي، حيث لن يستخدم الماء كما هو معهود سابقاً. وسينتج عن تسخين السائل الملحي تبخر الماء، مما سيزيد من تركيز الأملاح في السائل بنسبة الثلث مقابل ثلثين ماء. وبالنهاية سيتم تخزين السائل المركز ليُستفاد منه في التدفئة في الأوقات الباردة.
الخزان الشمسي يمكن استخدامه في مناطق معتمة شتاء
وبفضل النظام الجديد ستنخفض تكاليف التدفئة في الشتاء، ففي المناطق شديدة البرودة ولكنها مشمسة نسبياً، سيفي نظام صغير بالغرض. وأما في المناطق الممطرة وغير المشمسة، فسيحتاج المبنى العادي إلى خزان أكبر للسائل الملحي، كما يوضح بوخهولتس. وبالمقارنة مع أسعار الأنظمة المستعملة حالياً للتدفئة والتي تصل إلى ما يقارب 15 ألف يورو، فإن تكلفة الخزان الموسمي الجديد ستبلغ 19 ألف يورو ولكن سيتم الاستغناء عن بوتقة التسخين وخزان الوقود.
ويجدر بالذكر أن واحد في المائة فقط من الشعب الألماني يستغل الطاقة الشمسية للتدفئة والاستحمام بسبب غلاء شراء تلك التقنيات. كما ينوي فريق من الباحثين من جامعة برلين التقنية إدراج نظامه الجديد في عام 2010 في الأسواق، ولكن ضمن نطاق محدود يشمل فقط المهندسين وشركات البناء المهتمة بهذا النوع من الأنظمة.