حسين باصي

«المكثف الخارق»

الاثنين - 05 ديسمبر 2022

Mon - 05 Dec 2022

قبل أن أدخل في الموضوع، أود أن أعلق على عنوان المقال، حيث إني وجدت هذه الترجمة جذابة، ولم أقصد الترجمة الحرفية.

الآن ندخل في صلب الموضوع، وهو موضوع المكثفات (Capacitors).

هي قطعة الكترونية تخزن الطاقة، كان أول نسخة منها قبل 250 سنة تقريبا بأيدي الهولنديين.

قد يخلط عليك التعريف عزيزي القارئ، وتعتقد أنني أتكلم عن البطاريات، وهذا غير صحيح.

أنا أتحدث عن قطعة الكترونية موجودة في جميع الأجهزة الالكترونية تقريبا، بما فيها جوالك أو حاسوبك الذي تقرأ منه المقال الآن.

تطورت هذه القطعة حتى أصبحت ذات كفاءة عالية وحجم صغير جدا.

أنا أتحدث هنا عن نوع من أنواع المكثفات، وليس الكل، يدعى المكثف الخارق (Ultracapacitor or SuperCapacitors).

للتسهيل هذا النوع خارق وبطل وفطحل، بسبب كبر سعته في تخزين الطاقة

إذًا، لماذا لا يتم استبدال البطاريات بهذه القطعة؟

حتى نفصل هذا الجدل، يمكننا أن نقول: إن لكل واحد منها مميزات وعيوبا، تحدد التطبيقات الأنسب لكل نوع. سأبدأ بمميزات المكثف الخارق:

سعة عالية جدا بالمقارنة بالوزن (KW/Kg)، وهذا يعني أننا نحتاج إلى مساحة أصغر لتخزين قوى أكبر.

عمر افتراضي أكبر. العمر الافتراضي لوحدات التخزين من بطاريات ومكثفات مرتبطة بعدد مرات شحن وتفريغ الطاقة.

المتوقع لهذه المكثفات الخارقة أن تقوم بعملية الشحن والتفريغ 500 ضعف ما تقوم به البطاريات بشكل متوسط.

تتمتع المكثفات الخارقة بأمان عال، إذ لا توجد غالبا مواد سامة منتشرة، ولا انفجارات مصاحبة للتشغيل.

من الأمور المهمة في وحدات التخزين، أن تتحمل مدى واسعا من درجات الحرارة، وهذا ما يميز المكثفات الخارقة من تحمل للبرودة الحالية، والحرارة العالية أيضا.

من أهم مميزات المكثفات الخارقة، سرعة الشحن والتفريغ العالية جدا.

أما بخصوص عيوب المكثفات الخارقة، لكم أهم العيوب، وهو أن المكثفات الخارقة لا تملك سعة طاقة عالية، ولكن أن ذلك يختلف عن سعة القوى العالية. كما أن المكثفات الخارقة لا يمكنها حفظ الطاقة فترة طويلة، أي أن هناك تسريبا ذاتيا عاليا في المكثفات.

بناء على هذا العرض للمميزات والعيوب، نجد أن المكثفات الخارقة مناسبة في عدة تطبيقات متعرفة في شبكة الكهرباء والطاقة عموما، مثل استقرار وجودة شبكة الكهرباء، والحماية من تغيير الأحمال المفاجئ، وما يسمى بعدة استقرارية الجد في الشبكة وغيره. كما أنها مناسبة أيضا للسيارات الكهربائية. هناك توجه عالمي ومجموعة كبيرة من الشركات الناشئة التي تعتمد في عملها المكثفات الخارقة.

HUSSAINBASSI@