مشاريع البحوث والاختبارات

مشاريع البحوث والاختبارات
تعتبر مدينة مصدر بمثابة منصة للبحث والتطوير في مجال التكنولوجيا النظيفة، حيث تستضيف مشاريع مشتركة لاختبار أحدث التقنيات، والتي تشمل مشاريع في الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتخزين الطاقة، والتنقل المستدام، والزراعة المستدامة، والتدوير، وعلوم المواد.

برنامج تحلية المياه في غنتوت
في عام 2013، أطلقت "مصدر" برنامجاً تجريبياً لتحلية المياه بالطاقة المتجددة بغرض إجراء أبحاث تهدف إلى تطوير تقنيات لتحلية المياه تتسم بالفعالية من حيث استهلاك الطاقة والتكلفة. وجرى الإعلان عن المشروع خلال أسبوع الإمارات للابتكار في نوفمبر 2015.

وقد تم عبر مناقصة تنافسية اختيار شركاء استراتيجيين وهم (أبينجوا، وسويز، وفيوليا، وتريفي سيستمز) لدعم تطوير البرنامج. حيث عملت كل شركة على تطوير وتشغيل الجيل الجديد من محطات تحلية المياه التجريبية. وقد انضم شريك خامس للبرنامج (شركة مسكارا الفرنسية)، في أواخر عام 2016، حيث تم إنشاء وتشغيل محطة متكاملة لتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية بسعة إنتاجية صغيرة يمكن استخدامها في المناطق النائية البعيدة عن شبكات تزويد المياه المركزية.

عمل الشركاء على تطوير وتشغيل محطات لتحلية المياه على نطاق تجريبي صغير. وجرى تشغيل المحطات لمدة 15 شهراً، حيث تم خلال تلك المدة مراقبة أداء المحطات واختبارها بدقة. وعمل "معهد مصدر" (جزء من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا)، على خمسة مشاريع بحثية تم تنفيذها إلى جانب البرنامج التجريبي. كما تم تركيب ثلاثة أنظمة لالتقاط الحرارة الشمسية في عام 2017، لاختبار جدوى تلك اللواقط الشمسية لمعرفة كيفية تحسين عملية تحلية المياه، فضلاً عن قياس مدى ملاءمتها للاستخدامات المحتملة الأخرى. وتم توريد وتركيب اللواقط من قبل شركات "إمبريال لخدمات الطاقة" و"إمسول إنوفيشنز" و"جرين ون تيك".

تولت حكومة أبوظبي رعاية البرنامج، وساهم بتمويله شركاء القطاع العاملين فيه. وأظهر تقرير أصدرته "مصدر" خلال أسبوع أبوظبي للاستدامة 2018 حول نتائج المشروع، أن تقنية تحلية المياه بالتناضح العكسي اعتماداً على الطاقة الشمسية، والتي تعتمد على تنقية المياه المالحة باستخدام الأغشية، من أكثر الحلول الواعدة في هذا المجال، حيث حققت وفورات بنسبة 75% قياساً بتقنيات تحلية المياه بالحرارة المستخدمة حالياً في الإمارات العربية المتحدة.

مركز مصدر للطاقة الشمسية
يشكل "مركز مصدر للطاقة الشمسية" في مدينة مصدر منصة متقدمة لبحث واختبار وتطوير مشاريع الطاقة الشمسية وتطبيقات تكنولوجيا الطاقة الحرارية الشمسية والكهروضوئية، وتتولى إدارته شركة "مصدر" وجامعة خليفة مصدر للعلوم والتكنولوجيا.

ويجري المركز، الذي تم إطلاقه في يناير 2015، عمليات اختبار لتقنيات الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة الحرارية، وتقييم النماذج الأولية، ومراقبة الإشعاع الشمسي.

يضم المركز مرفقين أساسيين هما:

1. مركز اختبار التقنيات الكهروضوئية

تجري "مصدر" ضمن هذا المركز اختبارات متواصلة للعديد من التقنيات الكهروضوئية المختلفة، ويشمل ذلك اختبار وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وإجراء مقارنة للأداء الميداني لمختلف مكونات هذه الوحدات، إلى جانب تقييم أداء الروبوتات المخصصة لتنظيف الألواح الشمسية الكهروضوئية. كما يتم تقييم أداء تقنيات تنظيف مختلفة للألواح الشمسية الكهروضوئية، سواء للأنظمة الثابتة أو المتتبعة لمسار الشمس، في الظروف المناخية لدولة الإمارات.

2. منصة معهد مصدر للطاقة الشمسية

توفر "منصة معهد مصدر للطاقة الشمسية"، التي تديرها جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا، بيئة بحث واختبار عالية الأداء، تتيح الفرصة لتطوير تقنيات متقدمة في مجال الطاقة الشمسية المركزة وتخزين الطاقة الحرارية.

يبلغ ارتفاع برج المحطة 20 متراً، ويحيط به حقل شمسي يتألف من 33 لوحاً من مرايا "هيلوستات" العاكسة، موزعة ضمن ثلاث مصفوفات دائرية. وتقوم هذه المرايا بتغيير اتجاهها لتتبع مسار أشعة الشمس وتوجيهها مباشرة إلى قمة البرج التي تضم مجموعة من 45 مرآة تقوم بدورها بتحويل الأشعة الشمسية نحو لاقط شمسي مثبت عند قاعدة البرج. ويجري الاستفادة من المنصة في اختبار تقنيات تشمل أنظمة عاكسة لأشعة الشمس، وأنابيب لامتصاص الحرارة، وسوائل ناقلة للحرارة، ومرايا عاكسة، والعديد من المكونات المستخدمة في قطاع الطاقة الشمسية المركزة.

يوفر "مركز مصدر للطاقة الشمسية" مورداً قيماً لمصنعي المعدات والقائمين على تركيبها وإدماجها، ومطوري المشاريع والمرافق، والمستثمرين، والمستخدمين النهائيين في القطاع الخاص، والمؤسسات البحثية، وعامة الناس.

تصميم النماذج المناخية المحلية في البيئة الحضرية والحد من آثار الجزر الحرارية
تنتج المدن كميات هائلة من الحرارة بسبب السيارات والطرقات الاسفلتية وحتى أجهزة تكييف الهواء التي نستخدمها لتبريد منازلنا. ومن شأن مصادر الحرارة هذه المساهمة في تشكيل ما يعرف بآثار الجزر الحرارية الحضرية، التي يمكن أن ترفع حرارة المدينة بمقدار 10 درجات مئوية مقارنة بالمناطق الريفية المحيطة.

وباعتبارها مشروعاً رائداً للتنمية الحضرية المستدامة، يساهم تصميم مدينة مصدر في الحد من هذه الآثار، مما يمنحها موقعاً متميزاً يساعد على تصميم نماذج تتلاءم مع المناخ المحلي. وتتعاون "مصدر" مع "معهد مصدر"، التابع حالياً لجامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا، لدراسة تأثير التصميم الحضري المستدام على البيئات الحضرية.

ويركز هذا المشروع على هدفين رئيسيين هما: التوصل إلى فهم واضح للأسباب الحقيقية لظاهرة الجزر الحرارية الحضرية، واقتراح الإجراءات التي تحد من تأثيرها.

مركز حلول تخزين الطاقة الكهربائية
إن التفاوت في شدة طاقة الشمس والرياح يمكن أن يـؤدي في بعض الأوقات إلـى اضطـراب في إمـدادات الكهربـاء، ما يشكل تحدياً لمشغلي شبكات الكهرباء. لذلك يمكن أن توفر تقنيات تخزين الطاقة الحل المناسب لهذه المشكلة. ويتوقع أن تكتسب تقنيات تخزين الطاقة المزيد من الأهمية في ضوء التزايد المستمر لمساهمة الطاقة المتجددة في توليد الكهرباء على مستوى العالم.

يقوم مركز حلول تخزين الطاقة الكهربائية في مدينة مصدر بإجراء بحوث واختبارات على تقنيات متقدمة لتخزين الطاقة، وذلك بهدف النهوض بتكنولوجيا تخزين الطاقة وتعزيـز حلول تخزين الطاقة ذات التكلفة المعقولة.

يضم المركز منشأة اختبار خارجية تعمل بالطاقة الشمسية وتتيح اختبار تقنيات البطاريات المستخدمة مع نظم الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير المرتبطة بالشبكات، ما يساعد الباحثون وشركاء القطاع المعنيين على الاستفادة من هذه المنشأة في تحسين التقنيات الجديدة وتعزيز جدواها التجارية.