ما هو توطين البنية التحتية للاقتصاد المعرفي
تركز دولة على أبحاث الطاقة المتجددة من أجل تطبيقها على أرض الواقع، وليس الهدف من ذلك تقديم الأبحاث والأوراق العلمية فقط ولكن إيجاد مناخ معرفي تطبيقي للتحول إلى الاقتصاد المعرفي، وتوظيف تلك الأبحاث في مجالات تخدم المجتمع القطري والعالم وتطبيقها عملياً.
إن قوة الاقتصاد القطري ترجع إلى مجال الطاقة التقليدية في النفط والغاز، ولذلك تركز قطر على أبحاث البيئة والطاقة بما يعزز من قوة الاقتصاد القطري، وكذلك على النظر إلى المستقبل في مجالات الطاقة الأخرى وعلى رأس تلك الطاقة مجالات الطاقة المتجددة، حيث تستحوذ الطاقة الشمسية على نصيب كبير من الطاقة المتجددة.
كيف ترى الطاقة المتجددة
تسعى قطر إلى توليد 16% من احتياجاتها للكهرباء من الطاقة الشمسية بحلول عام 2018 كما تركز مؤسسة قطر على التحول إلى الاقتصاد المعرفي والاقتصاد القائم على المعرفة لتعزيز مكانة قطر وريادتها في مجالي بحوث البيئة والطاقة.
فمثلا ولكي تعمل الألواح الشمسية بكفاءة عالية سواء بطريقة مباشرة أو غير مباشرة، نقوم بعمل طرق مبتكرة لرصد طاقة الشمس عبر إطلاق خرائط عن الطاقة الشمسية في قطر، فضلاً عن وضع خلايا أكثر إنتاجية وفعالية وفي ذات السياق تعمل مؤسسات البحث العلمي في قطر على إيجاد مواد جديدة تنتج بشكل أكثر فعالية في أماكن تسود فيها الحرارة والغبار والرطوبة العالية، بحيث تنسجم تماماً مع الأجواء القطرية.
إن الطاقة الشمسية تتفاوت إنتاجيتها عبر فصول السنة الأربعة، فضلاً عن أنها في النهار لها إنتاجية معينة وفي الليل تكون الإنتاجية صفر، لكن هناك طرق مبتكرة تتغلب على تلك العقبات مثل تخزين الطاقة، «وتقوم قطر باستعمال بطاريات من نوع جديد، وهي
البطاريات الصلبة المصنوعة من المواد المحلية في قطر، مثل الصوديوم والسلفر وقدرة التخزين لهذه البطاريات عالية جداً.
كيف تعمل بطاريات تخزين الطاقة
تعمل بطاريات التخزين للطاقة الشمسية هنا في قطر، وهي بطاريات ذات حجم كبير، ويركز على ربط هذه البطاريات بالشبكة الكهربائية الذكية، والتي لديها قدرة كبيرة على رصد وقياس التيار الكهربائي وأحماله المختلفة، كما يوجد نظام أوتوماتيكي يتم من خلاله الاستفادة من الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية عبر الشبكة الذكية وفق الأحمال الكهربائية الخفيفة، بحيث يتم فصل الكهرباء القادمة من الدولة وتوصيل الكهرباء الناتجة عن الطاقة الشمسية المحولة لطاقة كهربائية عبر الشبكة الذكية، وفي حالة الأحمال الثقيلة تكون عبر شبكة الكهرباء القادمة من الدولة.
ماهي مجالات البحوث الأساسية في قطر
تتمثل تلك المجالات في الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة وتحلية المياه وإعادة استخدام المياه المعالجة، والعلوم البيئية والكيميائية، والنمذجة والأطر النظرية والمحاكاة، وعلوم وهندسة المواد، والتصوير والتوصيف والتحليلات، وأخيرا علم القياس والتحليلات.
كما تسعى قطر لابتكار خلايا شمسية ذات أداء أفضل وتكلفة أقل، تكون بديلة عن التقنيات الكهروضوئية القائمة على مادة السيليكون والقيام بعمليات تصنيع مبتكرة عبر استخدام المواد غير السامة المتوفرة داخل الدولة.
وتنفيذ جيل جديد من نظم تخزين الطاقة الكهربائية ذو كفاءة عالية وبأسعار اقتصادية تتيح استغلال مصادر الطاقة على نطاق واسع.
كما يقع أيضا تطوير نظم التحلية في ابتكار تقنيات تحلية المياه وأكثرها استدامة وانخفاضا في التكلفة المالية وأقلها تأثيرا في البيئة وإعادة استخدام المياه المعالجة.
العلوم البيئية والكيميائية
تتمثل في مواكبة كيمياء تحلية المياه ومعالجة المياه العادمة وتلك المصاحبة لصناعة النفط والغاز، والإفادة منها في تغذية الخزان الجوفي وزيادة المساحات الخضراء وتحسين جودة البيئة في الدولة.
النمذجة والأطر النظرية والمحاكاة
تتمثل في نمذجة خصائص المواد الجديدة للخلايا الكهروضوئية وتحلية المياه ووضع الأطر النظرية لها ومحاكاتها.
علوم وهندسة المواد
هي تحديد المفاهيم المتقدمة والمواد التشغيلية لتحويل الطاقة وتخزينها وتطبيقات التحفيز الكيميائي والتحلية واستخدام المياه. أما مجال التصوير والتوصيف والتحليلات فيتمثل في إجراء عمليات تصوير وتوصيف وتحليل متقدمة لتحديد خصائص المواد وتحسين أدائها في تطبيقات توليد الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة وتنقية المياه وغيرها من التطبيقات البيئية
علم القياس والتحليلات
هو ابتكار تقنيات متطورة لنظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد «الرادارية والبصرية» والتي تتيح إمكانية إعداد النماذج وتطبيقات المحاكاة اللازمة لعمليات الرصد البيئي وقياس قدرات توليد الطاقة الشمسية.
أهداف التحديات البحثية الكبرى في قطر
تتمثل الأهداف في التقليل من المخاطر العلمية والتقنية لمواد وأنظمة إنتاج الخلايا الكهرضوئية، والتقليل من المخاطر المصاحبة لتخزين الطاقة، بالإضافة إلى التقليل من مخاطر استخدام وعدم استقرار الشبكة الناتج عن استخدام 1 جيجا واط من الطاقة المتجددة
وضرورة تخفيض استهلاك الطاقة وتكاليف تحليه المياه بنسبة 30% بحلول عام 2020، ورفع معدل استخدام المياه المعاد تدويرها بنسبة 30% بحلول 2020، وضمان تقليل الآثار البيئية والمخاطر على الصحة وتعزيز الاستدامة المجتمعية، بالإضافة إلى تحديد وتقييم طبقات المياه الجوفية التي من الممكن استخدامها في الحالات الطارئة « تسرب النفط والتلوث الإشعاعي والكوارث الطبيعية وغيرها» كاحتياطي استراتيجي ورفع مستوى المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية التي ستستخدم لتخزين المياه، وضع تصور للمرافق اللازمة لدعم برنامج البحوث وإنشائها وتشغيلها، تمهيد السبيل لتحقيق التميز العلمي في دولة قطر من خلال إتاحة استخدام مرافقنا البحثية والاستفادة منها، والعمل على استقطاب كبار العلماء والمهندسين في العالم وتحفيزهم واستبقائهم لمواجهة هذه التحديات.
