من أكبر مشاكل الطاقة الشمسية تفاوت كفاءتها باختلاف النهار والفصل. تعمل العديد من الشركات الناشئة على تحسين إمدادات الطاقة خلال النهار، وتوفيرها لاستخدامها ليلاً أو خارج أوقات الذروة.
لكن قلّة من الناس تناولوا مشكلة تخزين الطاقة الشمسية خارج الموسم. ماذا لو استطاعت المنازل توفير الكميات الهائلة من الطاقة الشمسية المُنتَجة خلال الأشهر المشمسة واستخدامها للتدفئة وتوليد الطاقة في الشتاء؟
لم تتحقق هذه الرؤية حتى الآن. فالبطاريات باهظة الثمن وقصيرة العمر، باهظة الثمن وغير فعّالة، لذا استُبعد الهيدروجين، الذي لا يُنتج غازات دفيئة عند احتراقه، من الحل.
تقول شركة نرويجية ناشئة إنها قد تطرح محلول هيدروجين صلب في السوق خلال السنوات القليلة المقبلة. النرويج بلد قد يرغب في الاحتفاظ ببعض أشعة الشمس خلال أشهر الشتاء الباردة.
لدى شركة فوتونسايكل الناشئة مساحة في قبو مُسرِّع أوسلو للعلوم. تبدو أشبه بمختبر منها بمكتب: على الأرض، توجد أسطوانة نحاسية بحجم كرسي، مُغلَّفة بإسفنج سميك. هذه هي تقنية فوتونسايكل الثورية.
تأمل الشركة تركيب نموذج أسطواني أكبر حجمًا، يبلغ حوالي ثلاثة أمتار مكعبة، على الأرض على بُعد أمتار قليلة من المنزل. تحتوي الأسطوانة على محلول هيدروجين صلب حاصل على براءة اختراع، يتميز بسعة تخزين أكثر كفاءة من البطاريات أو الهيدروجين السائل.
ستُزوِّد الألواح الشمسية المُثبَّتة على أسطح المباني المجاورة النظام بالطاقة المُخزَّنة في الوحدات. وسيتم بيع الطاقة الفائضة إلى الشبكة الكهربائية.
ويؤدي نقص تخزين الطاقة الشمسية المولدة في الصيف إلى "عدم تطابق كبير" بين أوقات الإنتاج والاستهلاك: "يشكل هذا تحديًا كبيرًا في كيفية جعل أنظمة الطاقة المتجددة تعمل بشكل صحيح"، كما يقول بيورن براندتسايجل، مؤسس شركة فوتونسايكل.
أما نسبة الـ 50% المتبقية، فتصبح عديمة الفائدة بشكل متزايد، لأنه بمجرد إنتاجها، تُهدر أو تُقلّص. إذا استطعتَ تخزين فائض الطاقة ثم إطلاقه في الشتاء أو عند الحاجة، فستكون لديك فرصة حقيقية لإحداث فرق.
براندتسايغ رائد أعمال متمرس في مجال البنية التحتية. اثنتان من شركاته السابقة كانتا كبيرتين: شركة للبنية التحتية للطاقة في جورجيا، ومجموعة الطاقة النظيفة، وهي شركة نرويجية للطاقة المتجددة. بالمقارنة، يعمل لدى فوتونسايكل تسعة موظفين فقط، وقد مُوِّلت خلال العامين الماضيين من أموال براندتسايغ الخاصة وأموال مختبر الشركات الناشئة.
وُلدت فكرة الشركة عندما كان براندزايغ باحثًا زائرًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، حيث كان جزءًا من فريق يدرس مستقبل تخزين الطاقة وكيفية تحقيق التوازن في شبكة طاقة تعتمد بالكامل على الطاقة المتجددة. تعاون رائد أعمال غير تقني مع علماء لإيجاد حل غير قابل للاشتعال لا يفقد الكثير من الطاقة أثناء عملية التحويل.
رفع براندتسايج مادة تشبه الطباشير: "باستخدام هذه المادة، يمكنك تخزين كثافة طاقة أكبر بعشرين مرة من بطارية الليثيوم".
"نربط جزيئات الهيدروجين بالمواد الصلبة، ونُثبّتها بشكل أساسي. نستخدم خلية وقود عكسية عالية الحرارة، لذا نساعد في تطوير خلية وقود قادرة على إنتاج الهيدروجين والكهرباء في الخلية نفسها"، كما قال.
وهذا يعني أن الهيدروجين لا يحتاج إلى التبريد، مما يجعله أقل قابلية للاشتعال وأكثر كثافة من بطاريات الليثيوم أيون.
يعلم الجميع أن نقل الهيدروجين داخل وخارج خلية الوقود يؤدي إلى خسائر. في نظامنا، الخسارة في الواقع هي حرارة، كما قال براندزايغ.
وأضاف أنه "يمكنك في الواقع استخدام الحرارة المهدرة لتشغيل المنزل بكفاءة، حيث أن 70% من احتياجات المنزل من الطاقة تذهب للتدفئة".
يتضمن النظام ألواحًا شمسية متصلة مباشرةً بالبنية التحتية القائمة، ويمكنها استبدال الغاز الطبيعي بالطاقة المتجددة في نظام مُدمج لتوليد الحرارة والكهرباء. وصرح براندتسايغ بأن التركيب سيستغرق حوالي يوم واحد.
من المفترض أن الشركة النرويجية ستختبر المنتج في النرويج أولاً. لكن بما أن أسعار الطاقة في النرويج من بين الأرخص في أوروبا، فلن يكون لها نفس الأثر في توفير التكاليف على المستخدمين.
وبدلاً من ذلك، اختارت شركة براندساج الدنمارك المجاورة، وهي دولة تتمتع ببعض أعلى أسعار الطاقة في أوروبا، لتكون أول من يطلق هذه التكنولوجيا.
وأضاف أن "الدنمارك تعد سوقاً مناسبة لإطلاق هذه التقنية، إذ يوجد بها نحو 400 ألف منزل يتم تدفئتها بالغاز والنفط".
وقررت الدنمارك أيضًا التخلص التدريجي من التدفئة بالغاز بحلول عام 2030، وهو ما سيشجع الناس على البحث عن مصادر جديدة للحرارة، بحسب براندزايج.
سيحصل المستهلكون على محطة طاقة متكاملة من خلال نموذج اشتراك، بدفع رسوم شهرية ثابتة تعادل تكلفة طاقة أقل من 0.10 يورو للكيلوواط/ساعة. بالنسبة للطاقة المُنتَجة والمُباعة عبر الإنترنت، لدى فوتونسايكل خطة تقاسم أرباح، حيث يحصل المستهلكون على نصف إيرادات الطاقة المُباعة.
وقال براندتسايج إنه من خلال تثبيت وتوصيل عدد كافٍ من الوحدات، يمكن أن يصبح المشروع بمثابة محطة طاقة افتراضية يمكنها البدء في تداول الطاقة في أسواق الطاقة الأوروبية.
"هذا لا يسمح لك فقط ببيع الطاقة كخدمة للعملاء، بل يسمح لك أيضًا بأن تصبح لاعبًا كبيرًا جدًا في سوق الطاقة."
ويأمل المؤسسون في مضاعفة حجم الفريق ثلاث مرات، ويخططون لبيع 10 آلاف وحدة في الدنمارك بحلول عام 2025 وتثبيتها بحلول عام 2027.
وقال براندتسايج إن فكرة استخدام الهيدروجين الصلب لتخزين الطاقة ظهرت قبل عدة سنوات، لكن الشركات لم تستخدمه بعد للأغراض المنزلية.
سيتم تسويق خلايا وقود الأكسيد الصلب التي نستخدمها قريبًا. لذا، يستخدمها الناس غالبًا في التطبيقات الصناعية الأكبر حجمًا.
مع تطبيق استراتيجية الاتحاد الأوروبي للطاقة الشمسية، من المرجح أن يزداد تركيب الألواح الشمسية على أسطح المباني في المنطقة. وتُعد خطة جعل تركيب الألواح الشمسية إلزاميًا على جميع المباني العامة والتجارية القائمة التي تزيد مساحتها عن 250 مترًا مربعًا بحلول عام 2027، وعلى جميع المباني السكنية الجديدة بحلول عام 2029، دفعة قوية لحركة "فوتونسايكل".
يقول إيلون ماسك: "إن رؤية إيلون ماسك هي أنه للتغلب على سيارات البنزين، يجب توفير بديل أكثر جاذبية. أعتقد أن هذا أمر أساسي يجب مراعاته أيضًا فيما يتعلق بالطاقة المتجددة".
لقد عاد مؤسس Zenly مع amo - وهذه المرة لا يبحث عن مشترٍ بنفسه.
بيتر سوندي من موقع بايرت باي: "لا أحد يفعل أي شيء جيد للتكنولوجيا، وخاصة في مجال التكنولوجيا المالية"
ميمي بيلينج هي مراسلة كبيرة في Sifted، تغطي دول الشمال الأوروبي والتكنولوجيا الطبية ويمكن العثور عليها على X وLinkedIn.
من رسم خرائط الكربون إلى إطلاق الغبار من القمر إلى الفضاء، كيف ستساعدنا تكنولوجيا الفضاء في حل أزمة المناخ؟
تحدي الطاقة الجديد هو مسابقة سنوية تجمع الشركات الناشئة في صناعة الطاقة مع أصحاب المصلحة لتسريع إزالة الكربون من الاستهلاك.