بقلم: أ. محمود حسين الحاج

عضو هيئة التدريب بمعهد التدريب المهني

الكهرباء اللاسلكية هي حلم عمره أكثر من 100 عام قد يتحول إلى حقيقة في السنوات القادمة وقد أدى ظهور الشحن اللاسلكي والمركبات الكهربائية و5 G والحاجة إلى مزيد من الاستدامة إلى دفع أجزاء مختلفة من العالم لكي تعمل بكامل طاقتها على تطوير تقنية نقل الكهرباء لاسلكيا.

وهناك عدد من الشركات مثل شركة Wave Inc. الأمريكية وشركة Space Power Technologies ومقرها اليابان وشركة Emrod الناشئة في نيوزيلندا التي تعمل حاليًا على تقنية نقل الطاقة اللاسلكية بإجراء الاختبارات الميدانية لبعض الأنظمة لتقديم حل كهربائي لاسلكي فعال واقتصادي وقابل للتطبيق. 

لمحة تاريخية عن نقل الطاقة الكهربائية لاسلكيا

قبل أن ندخل في المبادرات الثورية المختلفة المتعلقة بالكهرباء اللاسلكية، من المهم أن نفهم أصل هذه التكنولوجيا والمفهوم الأساسي وراءها الذي يجعلها اختيارًا موثوقًا لاحتياجات الطاقة المستقبلية.

ففي عام 1891 صمم المخترع الصربي الأمريكي نيكولا تسلا ملف Tesla، وهو جهاز فريد يعمل على مبدأ الرنين الكهربائي وكان قادرًا على نقل الكهرباء بدون أسلاك، ومع ذلك يمكن للملف توصيل الكهرباء لاسلكيًا على مسافات قصيرة فقط وبسبب إمكاناته المحدودة لم يتضح أنه تطبيق عملي لنقل الكهرباء لاسلكيًا.  

كان تسلا لا يزال مهووسًا بفكرته عن الطاقة اللاسلكية، لذلك في السنوات التي تلت ذلك عمل على بناء محطة طاقة يمكنها إجراء نقل طاقة لاسلكي عالي الجهد (WPT) من خلال هذه التجربة، ويهدف Tesla إلى نقل الرسائل لاسلكيًا على مسافات طويلة إما باستخدام سلسلة من الأبراج ذات المواقع الاستراتيجية أو نظام البالونات المعلقة.

فقام ببناء محطة إرسال لاسلكية في لونغ آيلاند تسمى Tesla أو برج (Wardenclyffe) والتي يعتقد أنها يمكن أن تثبت أن نقل الكهرباء لاسلكيًا بعيد المدى كان ممكنًا لكن لسوء الحظ رفض المستثمر JP Morgan تقديم المزيد من الأموال لتجاربه، وتم إغلاق المشروع في عام 1906 وتم هدمه لاحقًا.

ربما يكون نيكولا تسلا قد مات في عام 1943 ولم يكتمل حلمه بالكهرباء اللاسلكية ، ولكن في المائة عام الماضية أثبت عدد من  التجارب والدراسات أن المخترع العبقري ربما كان على المسار الصحيح في نهجه باستخدام الأرض بدلاً من الأسلاك كوسيلة لنقل الطاقة اللاسلكية . 

تطوير طُرُقٍ مُخْتَلِفَةٍ لِنَقْل الطَّاقَة لاسلكياً وَالْبَحْوث جَارية لتنفيذ ذلك عَلَى نِطَاقٍ وَاسِعٌ

Ø     نقل طاقة الميكروويف

في هذه الطريقة يتم تحويل إشعاع الميكروويف إلى طاقة كهربائية بالتيار المستمر بمساعدة مستقبل الميكروويف ومقوم التيار المستمر حيث كانت أعلى كفاءة تم تحقيقها من خلال نقل طاقة الميكروويف 84٪ والتي تم تسجيلها في عام 1975 من قبل فريق في اليابان، لكن الأنظمة ذات الإنتاج العالي للطاقة كانت ذات كفاءة أقل، وسيكون الهدف التالي هو تحقيق نقل طاقة عالية الكفاءة عبر مسافات طويلة.

كشفت الأبحاث المنشورة في أغسطس2021 في جامعة Tesocoba باليابان أن إشعاع الميكروويف عالي الطاقة يمكن أن يعمل كمصدر لاسلكي فعال للطاقة لإطلاق الصواريخ في الفضاء وذلك عندما يتم إرسال صاروخ إلى الفضاء فإن الوقود يمثل حوالي 90 ٪ من وزنه ويمكن التخلص من هذا الحمل باستخدام تقنية الطاقة اللاسلكية القائمة على الميكروويف.

Ø     إرسال الأقمار الصناعية الشمسية

هذه طريقة واعدة تتضمن استخدام أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشمسية موضوعة في مدار أرضي مرتفع سيحول القمر الصناعي ضوء الشمس إلى طاقة وتتكون هذه الطاقة من الموجات الدقيقة. ثم يتم إرسال إشارات الميكروويف هذه إلى هوائي على الأرض أو إلى محطة شبكة رئيسية.

من هناك سيتم نقل الإشارات إلى محطة شبكة أساسية والتي ستحول الموجات الدقيقة إلى كهرباء ذات تيار مستمر في محطة الشبكة ثم سيتم تحويل الكهرباء أيضًا إلى حزم طاقة على غرار حزم بيانات الإنترنت، والتي سيتم نقلها إلى المنازل الفردية وتخزينها في جهاز استقبال للطاقة. 

أعلن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مؤخرًا أن عضو مجلس الإدارة دونالد برين، وهو أيضًا مالك شركة الاستثمار العقاري Irvine Company، سيتبرع بمبلغ 100 مليون دولار لمشروع الطاقة الشمسية الفضائية (SSPP) التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ويهدف هذا المشروع الطموح إلى إنشاء شبكة طاقة لاسلكية تعتمد على الأقمار الصناعية والميكروويف يمكنها توفير الطاقة باستمرار في أي مكان على وجه الأرض.

Ø     انتقال الليزر

تم إثبات أن أكثر محولات DC إلى الليزر كفاءة هي صمامات ثنائية ليزر ذات الحالة الصلبة مثل تلك المستخدمة تجاريًا في اتصالات الليزر بالألياف الضوئية والفضاء الحر ويسمح نقل الليزر للمستقبل الكهروضوئي باستقبال أشعة الليزر وتوليد الطاقة الكهربائية منها وتكمن ميزة نقل الطاقة القائم على الليزر في أنه يمكن التحكم في أشعة الليزر بسهولة أكبر من أجل النقل الكهربائي اللاسلكي بعيد المدى.

لم تعد الطاقة اللاسلكية حلما لنيوزيلندا

ستختبر شركة Emrod الناشئة في مجال الطاقة قريبًا نموذجًا أوليًا لإعداد البنية التحتية للطاقة اللاسلكية في نيوزيلندا وإذا نجح الاختبار فسيكون هذا بمثابة دفعة كبيرة لخطط حكومة نيوزيلندا لإعداد نقل الطاقة اللاسلكي في جميع أنحاء البلاد.   

صممت Emrod تقنية فريدة للطاقة عن بعد تستخدم شبكة لاسلكية من الهوائيات والمستقيمات (الهوائيات المعدلة) التي تحمل الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية طويلة المدى من نقطة إلى أخرى، في البداية يتم توصيل الكهرباء عبر الهوائيات على شكل حزمة غير مؤينة لها تردد مكافئ لموجات الراديو. 

ووفقًا للشركة فإن "ستارة أمان ليزر منخفضة الطاقة تضمن إيقاف شعاع الإرسال فورًا قبل أن يصل أي جسم عابر (مثل طائر أو مروحية) إلى الشعاع الرئيسي، مما يضمن عدم ملامسته أبدًا لأي شيء باستثناء الهواء النظيف".

تدعي Emrod أن هذه التكنولوجيا مناسبة تمامًا للتضاريس الجبلية لنيوزيلندا ويمكنها تحمل الظروف الجوية المتغيرة في المنطقة وتعتبر تقنية نقل الكهرباء اللاسلكية المستندة إلى rectenna أيضًا نعمة للمناطق التي لا يمكن فيها تركيب شبكات الطاقة التقليدية بسبب القيود المالية أو الجغرافية.

في حين أن المشروع مدعوم من قبل حكومة نيوزيلندا، يتوقع جريج كوشنير الرئيس التنفيذي لشركة Emrod أن الناس قد يعارضون الكهرباء اللاسلكية بنفس الطريقة التي يشككون بها بشأن تقنية 5 G ويعتقد أن التحدي الحقيقي المرتبط بهذا المشروع هو طمأنة الناس أن الكهرباء اللاسلكية من Emrod لا تؤدي إلى أي إشعاع ضار.

كما تمتلك Emrod أيضًا مكتبًا في بوسطن وهناك احتمال قوي بأن يتم تنفيذ مشروع الكهرباء اللاسلكية القادم للشركة في الولايات المتحدة. 

بعض المبادرات الرائدة الأخرى لنقل الطاقة اللاسلكية

العقد الجديد للقرن الحادي والعشرين هو طلب حلول طاقة نظيفة وغير محدودة لذا الكهرباء اللاسلكية التي تعتبر بديلاً رائعًا لمصادر الطاقة التقليدية لديها القدرة على إحداث ثورة في قطاع الطاقة النظيفة وهذا هو السبب أيضًا في حدوث العديد من التطورات المثيرة للاهتمام في جزء WPT: 

v    كهربة المركبات اللاسلكية المتقدمة (WAVE) هي شركة تقنية أمريكية تصنع حلول الطاقة اللاسلكية للسيارات الكهربائية المتوسطة والعالية الطاقة كما يمكن تركيب أنظمة الشحن التي توفرها Wave تحت الأرض أو تحت الطرق أو في مناطق وقوف السيارات، وهي قادرة على توصيل طاقة لاسلكية تصل إلى 1 ميغا واط. 
تشير التقارير الأخيرة إلى أن الشاحنة الكهربائية شبه القادمة من Tesla قد تستخدم تقنية الشحن اللاسلكي الاستقرائي من Wave لتلبية متطلبات الطاقة الخاصة بها. 

v    Beyond Earth هو معهد أبحاث غير هادف للربح اقترح رؤية لإنشاء نظام لنقل الطاقة الشمسية عبر الأقمار الصناعية يعمل بكامل طاقته ويذكر المعهد أن النظام اللاسلكي المقترح يمكنه تشغيل التطبيقات الصناعية على الأرض وكذلك العمليات البشرية على القمر. 
حيث يتكون نظام الطاقة المقترح من وحدتين رئيسيتين؛ قمر صناعي فضاء شمسي يستقبل الطاقة من الشمس ويعالج نفس الشيء من خلال الخلايا الكهروضوئية والمركزات والوحدات الفرعية WPT وجهاز استقبال من شأنه أن ينقل الطاقة إلى الأرض أو القمر حسب المتطلبات.
يوصي المعهد باستكمال نظام الطاقة اللاسلكية القائم على الأقمار الصناعية الشمسية بحلول عام 2030.

v    تعاونت وزارة النقل في إنديانا (INDOT) مع جامعة بوردو وشركة الأسمنت الألمانية Magment لاختبار طرق الأسمنت المغناطيسي التي يمكن أن تشحن المركبات الكهربائية أثناء تحركها عليها ففي المرحلة الأولى ستجري بوردو اختبارات معملية لتأكيد جدوى الطرق الممغنطة المقترحة. 
وبمجرد الموافقة عليها من قبل الجامعة سيتم إنشاء طريق اختبار سريع بطول 1312 قدمًا (400 متر) باستخدام الأسمنت المغناطيسي من Magment ، ثم سيتم إجراء الاختبارات على الطريق بشاحنات تعمل بقوة 200 كيلو وات وإذا نجحت الاختبارات فستستخدم الدولة التكنولوجيا بشكل أكبر لتطوير الطرق العامة.
يعد مشروع الشحن اللاسلكي الأرضي هذا جزءًا من مبادرة ASPIRE (تعزيز الاستدامة من خلال البنية التحتية للطاقة لكهرباء الطرق) التي تدعمها مؤسسة العلوم الوطنية والعديد من المؤسسات العامة والخاصة الأخرى.

v    تعمل WiTricity، وهي شركة مقرها الولايات المتحدة، على تقنية Park and-charge التي تهدف إلى شحن السيارات الكهربائية عبر الرنانات المغناطيسية أثناء وقوف السيارات. 

إلى جانب إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، يعد نقل الطاقة اللاسلكية أيضًا تطورًا تكنولوجيًا لا مفر منه ستختبره البشرية على مستوى جديد تمامًا في السنوات القادمة. 

بقلم/ م. تركي العصيمي

تعتبر محطات التحويل الكهربائية الرئيسية حلقة الوصل ما بين محطات توليد الكهرباء ومحطات التوزيع، يتم من خلالها نقل الكهرباء من محطات التوليد إلى محطات التحويل الرئيسية عن طريق الكابلات الأرضية أو الكابلات الهوائية حيث تقوم محطات التحويل بمهمة نقل الكهرباء بين محطة تحويل رئيسية وأخرى وأيضاً تعمل على خفض الجهد الكهربائي ليصل الى 11 كيلو فولت ثم إلى قطاع توزيع الكهرباء، وفي دولة الكويت يتم ربط محطات التحويل الرئيسية بأربع مراكز تحكم وهم الجابرية والشعيبة والعاصمة والجهراء ، لتقوم هذه المراكز بمراقبة جميع عمليات الفصل والتوصيل التي تتم بالمحطات وتقوم بمراقبة الأعطال التي تحدث بتلك المحطات.

كما ذكرنا سابقاً بأن محطات التحويل الرئيسية في الكويت وظيفتها تخفيض الجهد الكهربائي ليصل الى 11 كيلو فولت والمسؤول عن هذه العملية في المحطة هي محولات الطاقة، حيث أن جميع محولات الطاقة الموجودة في محطات التحويل الرئيسية تعتبر خافضة للجهد الكهربائي، تحول محولات الطاقة في محطات التحويل الرئيسية الجهد حسب نوع المحطة هنالك محطات 33كيلو فولت\ 11 كيلو فولت

132 كيلو فولت\ 11كيلو فولت

300 كيلو فولت \132 كيلو فولت\11 كيلو فولت

مكونات محطات التحويل الرئيسية:

1-    المحولات transformer

المحولات الكهربائية هي أجهزة كهرومغناطيسية تقوم بتحويل الجهد والتيار من مستوى لآخر.

2-   القواطع الآلية circuit breaker
إن الهدف من القواطع الآلية المستخدمة في محطات التحويل هو إطفاء الشرارة التي تحدث في حالات الفصل والتوصيل.

3-   المستعزلات  ISOLATORS

والهدف منها هو العزل المرئي للجزء الذي نريد القيام بالصيانة عليه، سواء أن كانت عادية أو مبرمجة من قبل المسؤولين عن المحطة.

4-   روابط القضبان   BUSBAR

وهي عبارة عن قضبان من النحاس ترتبط بها كل المحولات والمغذيات بنفس الجهد ومهمتها هي نقل القدرة الكهربائية من خلية إلى أخرى.

5-   المغذيات FEEDERS

تعمل على تغذية المحطات ونقل الطاقة بين محطة وأخرى وهي إما أن تكون مغذيات كابلات أرضية أو مغذيات كابلات هوائية.

6-   أجهزة الوقاية PROTECTION RELAYS

الهدف منها عزل منطقة العطل عن باقي أجزاء المحطة والشبكة الكهربائية.

7-   المحولات المحلية   LOCAL TRANSFORMERS
وهي مسئولية عن تغذية المحطة من إنارة وتكيف وشحن البطاريات الاحتيا

8-   البطاريات الاحتياطية
تعمل على تأمين الكهرباء في دوائر التوصيل عند حدوث عطل في المحطة بالكامل لحين ارجاع المحطة وتعمل تقريبا لمدة 6 ساعات قبل ارجاع المحطة للعمل.

9-   غرفة الاتصالات COMMUNICATION ROOM

وهي الغرفة المسؤولة عن ارسال واستقبال الإشارات من والى مراكز التحكم للشبكة الكهربائية

(Wireless Charging Technology)

بقلم: عبدالغفار عبدالكريم إسماعيل

المعهد الصناعي الشويخ

   كانت البداية الحقيقيّة للشّحن اللاسلكيّ عام 2006 عندما تم توظيف تقنيّة قديمة تعرف بالرنين (Resonance) وتستخدم في الإلكترونيّات عموماً والاتصالات خصوصاً لنقل كميّة كبيرة من الطاقة عبر الموجات الكهرومغناطيسيّة في معهد ماستشوسس للتكنولوجيا، ومع أنّ هذه الفكرة كانت إحدى أحلام نيكولا تسلا (Nikola Tesla) لكنَّ التجربة فشلت في حينها، ومع أن هذه التقنيّة تطورت بشكل كبير خلال فترة قصيرة لكنها مازالت في بداياتها كعملاق ولد حديثاً.

   تنبع أهميّة الشّحن اللاسلكيّ من أنه طريقة رائعة لحل جميع المشاكل المرافقة لعمليّة الشّحن التقليديّ، الأمر الذي أعطى الكثير من الأمان، بالإضافة إلى راحة وحريّة للمستخدم كنتيجة طبيعيّة للتخلص من الأسلاك ومشاكل المقابس المختلفة والفوضى النّاتجة عنهما، ومهّد الطّريق أمام العديد من تقنيّات الشّحن اللاسلكيّة المُستخدمة في يومنا هذا.

   يتكون نظام الشّحن المغناطيسيّ اللاسلكيّ كما هو موضح بالشكل من قسمين رئيسيين؛ نظام إرسال الطاقة (Power Transmitter System) والذي يتم فيه توليد ترددات في دائرة المذبذب (Oscillator) من التيّار المستمر، وبعدها يتم رفع قدرة هذه التّرددات بمرحلة الإخراج (Power Stage) لتناسب قدرة الجهاز المراد إرسال الطاقة له، ومن ثَمَّ يتم تحويل هذه الموجات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية عن طريق ملف الإرسال، ويقوم القسم الثاني قسم أو نظام استقبال الطاقة (Power Receiver System) باستقبال الموجات الكهرومغناطيسيّة وتحويلها إلى طاقة كهربائيّة عن طريق ملف الاستقبال، ويتم تقويم هذه الموجات للحصول على التيار المستمر منها (Rectification)، وبعد تنظيمها (Regulation) يتمّ إرسالها لدائرة الشّحن ومنها للبطارية، بالإضافة لدائرة حماية البطارية والتي تعد بحدّ ذاتها نظام متكامل قائم بذاته.

    تعتمد كميّة الطاقة التي يلتقطها جهاز الاستقبال على "عامل الاقتران"، فبزيادة هذا العامل ستزيد كميّة الطاقة المنقولة لاسلكيّاً، ويمكن التحكم بعامل الاقتران من خلال التحكم Œبحجم ملفّ المرسل وحجم ملفّ المستقبل بعدد الملفّات المستخدمة في الإرسال والاستقبال Žبالمسافة بين ملفات الإرسال والاستقبال بموضع ملفّ الاستقبال بالنسبة لملفّ الإرسال.

    وكالعادة فقد تمّ تقنين تصميم وتطوير أجهزة الشّحن اللاسلكيّة بمجموعة من القواعد من قبل هيئات مختلفة، ويجب اختيار المعيار اللاسلكيّ المناسب للجهاز المراد تصميمه من خلال إحدى هذه الجهات المنظمة، ليلائم أجهزة الشّحن اللاسلكيّة المتوفرة في الأسواق ويستمدّ الطاقة منها.

    تستخدم أجهزة الشّحن اللاسلكيّ لشحن الهواتف الذكيّة، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللّوحيّة، وروبوتات الخدمة كالمكانس، والألعاب الإلكترونيّة، والأجهزة الطبيّة، والدراجات الهوائية والسيارات الكهربائيّة، والكثير من الأدوات الكهربائيّة، وفي كل يوم تزداد كفاءة نظم الشّحن وعدد الأجهزة التي تستخدمها...

م / علي راشد الأذينة

عضو هيئة تدريب

معهد التدريب المهني

في البداية سوف نتطرق إلى مفهوم وأنواع الطاقات بشكل عام، فهنالك طاقات متجددة وطاقات غير متجددة وبالنسبة للطاقات الغير المتجددة فهي الطاقات التي تنفذ عند استخدامها مثل الوقود الاحفوري والفحم والغاز الطبيعي والطاقة النووية وأما الطاقات المتجددة هي الطاقات التي لا تنفذ عند استخدامها مثل:

• الطاقة المائية وهي طاقة المد والجزر وطاقة الأمواج والطواحين من خلال الأنهار وتستخدم في سوريا على نهر العاصي  والسدود كالسد العالي في مصر.
• الطاقة الحرارية الجوفية وهي الطاقة التي تُستخدم في المناطق البركانية.
• طاقة الرياح وهي الطاقة الحركية للرياح يتم استخدام المراوح فيها لإنتاج الطاقه الكهربائية.
• طاقة الكتلة الحيوية وهي طاقه تؤخذ من منتجات النباتات والحيوانات مثل السماد ومخرجات الحيوانات ونفايات الحدائق وبقايا المحاصيل.
• الطاقة الشمسية وهي الطاقة التي تُستمد من الشمس وتُعتبر من أفضل مصادر الطاقة المتجددة تستخدم  في الكويت.

وهنا يتبادر للأذهان سؤال محير وهو لماذا تعتبر الطاقة الشمسية أفضل طاقة متجددة تستخدم في الكويت؟

لنتعرف قليلاً عن الطاقة الشمسية فهي الطاقة التي تُستمد من الشمس ومن خصائصها أنها تُعتبر من أهم وأكثر الطاقات المتجددة المستخدمة ( التقنيات التي تستخدم في هذا النوع من الطاقة المتجددة بسيطة نسبياً عند مقارنتها بالتقنيات الاخرى) ،وتعتبر مصدراً دائماً للطاقة وتتميز بأنها متوفرة طوال العام أي أنها لا تفنى إلا عند فناء العالم ويمكن تحويلها من صورة إلى أخرى من صور الطاقة، كمثال تحويلها من طاقة شمسية إلى طاقة حرارية عن طريق استخدام بايبات لتسخين الماء أو من طاقة شمسية إلى طاقة كهربائية عن طريق استخدام الألواح الشمسية وأيضاً تتميز بأنها طاقة نظيفة وآمنة للبيئة فهي لا تُحدث أي شكل من أشكال تلوث الجو ولا يلزم إنتاجها أي نوع من أنواع الوقود وتكلفة تشغيلها تكون قليلة.

وكما أن لهذه الطاقة العديد من الإيجابيات فلها عدد من السلبيات والعيوب منها أن كفاءة الخلايا الشمسية تقدر بحوالي 20 % فقط، وعلى الرغم من ذلك فما تزال الدراسات العلمية وعمليات البحث والتطوير على الخلايا قائمة لرفع معدل كفائتها كما أن تكلفة الانشاء للألواح الشمسية تكون عالية أي أنها مكلفة تقريباً ولكن على فترات طويلة يكون استخدام هذه الطاقة مربح ، وأيضاً ارتفاع أسعار البطاريات التي تُستخدم في تخزين الطاقة الشمسية وعدم توفر الطاقة الشمسية لطوال اليوم، كما أنّ وجودها أو عدم وجودها يتغير بتغير فصول السنة مما يجعلها مصدراً غير ثابت بالنسبة للكثيرين وتأثرها بتغير المناخ المحيط كالغيوم والغبار كما يجب تنظيف الالواح الشمسية بشكل دوري كون عدم نظافتها واتساخها يقلل من فعاليتها بنسبة 50% وطبعا تختلف من بلد الى آخر.

كيف تعمل الطاقة الشمسية :

 تمتص الالواح الشمسية الطاقه الساقطة عليها من أشعة الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية في صورة تيار مستمر بعدها يتتم تحويلها من خلال inverter  من تيار مستمر إلى تيار متردد لاستخدامه في الشبكة المحلية ويتم تخزين جزء من الطاقة لاستخدامها ليلاً عن طريق استخدام بطاريات.

وهنا نرى الشكل الذي يبين توزيع معدل الإشعاع الساقط من الشمس في دولة الكويت ويعتبر هذا المعدل من أكبر المعدلات للإسقاط الشمسي في العالم .

تتمتع دولة الكويت من خلال موقعها الجغرافي بدرجة عالية من الطاقة الشمسية ، حيث تصل نسبة سطوع الشمس الفعلية خلال فصل الصيف أي من شهر يونيو إلى نهاية أغسطس الى 10 ساعات تقريباً أما في فصل الصيف من مارس إلى ابريل تصل إلى 9 ساعات تقريباً وبين شهري ديسمبر ويناير تصل الى 7 ساعات، فدولة الكويت تتعرض لكمية كبيرة من الاشعاع الشمسي وهي من أشد المناطق حرارة في العالم ، لذا يجب أن يتم استغلال هذه الطاقة وتحويلها إلى طاقة كهربائية، وتم تركيب ألواح الطاقة الشمسية في عدد من الجمعيات التعاونية في الكويت وفي بعض المنازل.

 وفي النهاية هناك رؤية مستقبلية لدولة الكويت وتسمى برؤية 2035 وتضم العديد من المشاريع ومن ضمن هذه المشاريع مشروع منطقة الشقايا للطاقة المتجددة ويضم نوعين من أنواع الطاقة المتجددة  وهما محطة الشقايا للطاقة الشمسية ومحطة الشقايا لطاقة الرياح وتطبيقاً لرؤيته السامية بتأمين نسبة 15% من الطلب المحلي على الكهرباء باستخدام الطاقة المتجددة بحلول عام  2030 .

إعداد/عبدالله عبدالوهاب 

- من منا لا يمتلك هاتف ذكي قديم أو جهاز لوحي قديم؟ وعليه فإن البعض لا يتخلص من الأجهزة القديمة لأسباب منها احتوائها على بيانات شخصية أو صور قديمة أو لا يعلم كيف يبيع تلك الأجهزة ومن سيشتريها، لذلك نقدم لكم عدة اقتراحات:

يمكن الاستفادة من الأجهزة القديمة التي لازالت تعمل على النحو التالي:

-جهاز ملاحة: هاتفك الذكي أو الجهاز اللوحي يمكن استخدامه كجهاز ملاحة للسيارة عوضاً عن استخدام هاتفك الخاص، فكل ما عليك فعله هو تثبيت الجهاز وتحميل تطبيقات مثل خرائط قوقل وتطبيقات أخرى تدعم الملاحة دون انترنت.

-كاميرا خاصة: قد تود المغامرة في البحر أو التسلق وبالطبع لن تجازف في هاتفك الجديد، فيمكنك استخدام الجهاز القديم ككاميرا خاصة عوضاً عن تخزين الصور في هاتفك الخاص.

-جهاز تسجيل: إن كنت تعمل في مجال الصحافة فقد أصبح لديك جهاز التسجيل الخاص بك وبضغطة زر يمكنك تسجيل المقابلة أو الندوات وحفظها.

-نظام مراقبة: يمكنك أيضا استخدام الهاتف كنظام مراقبة لأطفالك، وهناك تطبيقات تدعم تلك التقنية بل وتمكنك من التحدث عن طريق هاتفك من أي مكان.

نظام ترفيه: الجهاز اللوحي القديم مثل أجهزة الآي باد تدعم برامج الفيديو والمنصات مثل يوتيوب وغيرها، كل ما عليك هو تثبيتها في المقاعد الخلفية لسيارتك ودع الاطفال يستمتعون بنظام الترفيه أثناء الرحلة.

وأخيراً هناك استخدامات عديدة لاجهزتك القديمة على حسب احتياجاتك، وإن كنت مصراً على التخلص منها فتأكد أولاً من مسح جميع بياناتك وإعادة الجهاز إلى حالة المصنع لضمان عدم تسريب أو الدخول لبياناتك عند بيع أو اعطاء الجهاز لمستخدم آخر.

• لطالما اقتصر التعليم على الكتاب والقلم وطريقة الشرح التقليدية عن طريق المعلم أو السبورة، وعلى الرغم من دخول عدة تقنيات مساهمة في التعليم التكنولوجي إلا أن التطور قد زاد من وتيرة سرعته حتى أصبحنا نقف أمام الواقع في تطوير التعليم الحديث والذي قد يجعل القلم والسبورة شيئا من الماضي.
  
  

• الاجهزة اللوحية بوابة التعليم الحديث:
  
  منذ ان كشف عملاق التكنولوجيا الراحل ستيف جوبز مؤسس شركة أبل عن جهاز "آي باد" اللوحي، تسارعت عدة شركات من الطرف الثالث بدعم تطبيقات عديدة تتعلق بالتعليم، ابتداء من كتب التعليم للصغار ووصولاً إلى الموسوعات العلمية في شتى المجالات.

• فأصبح للطلاب لوح رقمي يضم كم هائل من المعلومات لمختلف المراحل عوضاً عن حمل الكتب، كم من السهل على أعضاء هيئة التدريس ارسال المذكرات والملاحظات للطلاب بضغطة زر ومن أي مكان.
  كما سهل للناشرين تعديل وإضافة معلومات في المحتوى الرقمي دون الحاجة لطرح طبعة جديدة.
  كما ساهمت الشركات العملاقة مثل مايكروسفت وغوغل وابل بدعم برامج وتطبيقات التعليم الالكتروني وكانت خير تجربة لهم ما حدث في ٢٠٢٠ من اغلاق شامل في العالم بسبب فيروس كوفيد ١٩ وتوجه العالم أجمع نحو التعليم الالكتروني.

• -مستقبل التعليم القادم:
  يرى الخبراء أن تطور لن يقف عند المرحلة الحالية، إذ أن هناك شركات تستثمر في مشاريع الذكاء الاصطناعي بدأت توجه انظارها نحو قطاع التعليم والذي سيتمثل في المستقبل بروبوتات ذكية تساهم في عملية التعليم، فهل سيأتي يوماً لتكون معلمة أبنائك عبارة عن روبوت ذكي؟ والذي سيحلل النتائج بكل دقة ويساهم في تصحيح الاختبارات دون اي تدخل بشري؟
  
  

إعداد الزميل/ عبدالله عبدالوهاب

Automated External Defibrillator (AED)

بقلم: أ.هاشم الرفاعي

كلية العلوم الصحية

قسم العلوم الطبية التطبيقية

توقف القلب عن النبض أو ما يعرف بالسكتة القلبية المفاجئة من أكثر الأسباب شيوعاً للوفاة حول العالم والتي يمكن أن تصيب أي شخص في أي مكان.

ووفقاً لجمعية القلب الكويتية، فإن أمراض القلب تتسبب سنوياً في وفاة نحو 18.5 مليون شخص، أي ما يعادل نحو 32 % من إجمالي الوفيات حول العالم وهي المسبب الأول للوفيات في دولة الكويت ، حيث أنه في العقد الأخير توصلت الدراسات التي أجرتها وزارة الصحة الكويتية إلى أن ما نسبته 42 % من الوفيات تحدث بسبب أمراض القلب.

 كما تشير الدراسات أيضاً إلى أن حوالي 5% من الأشخاص الذي يتعرضون للسكتة القلبية المفاجئة قد يبقون على قيد الحياة إذا تلقوا الإسعافات الأولية المناسبة في غضون الدقائق الاولى فقط من الإصابة بالسكتة القلبية المفاجئة، وذلك تجنباً للموت الدماغي.

وفي كثير من الأحيان تسبق السكتة القلبية المفاجأة اضطراب النشاط الكهربائي للقلب مثل سرعة ضربات القلب بصورة خطيرة (تسرّع القلب البطيني Ventricular tachycardia - VT) أو حدوث رجفان للقلب (الرجفان البطيني Ventricular Fibrillation - VF) وفي كلتا الحالتين لن يتمكن القلب من ضخ الدم بشكل فعال ومن ثم تحدث السكتة القلبية والوفاة.

من المعروف كذلك أن عملية الانعاش القلبي الرئوي Cardiopulmonary resuscitation (CPR) بعد توقف القلب يمكنها أن تحافظ على تدفق الدم إلى القلب والدماغ لفترة من الوقت، ولكن في الكثير من الأحيان، لا يمكن استعادة نظم القلب الطبيعي إلا من خلال إزالة الرجفان ومن خلال دمج الإنعاش القلبي الرئوي واستخدام جهاز صدمات القلب الكهربائية معًا، يمكن تعزيز فرص انقاذ المصابين فكلما تمت استعادة النظم الطبيعي للقلب في وقت مبكر، كلما زادت فرصة إنقاذ حياة المصاب.

ومن هنا تأتي أهمية جهاز صدمات القلب الكهربائية الآلي Automated External Defibrillator والذي يعرف اختصاراً بالـ AED, حيث أن هذا الجهاز قادر على إعطاء صدمة كهربائية تعمل على إزالة الاضطرابات الخطيرة في النشاط الكهربائي للقلب ( إزالة الرجفان( وإعادته للنبض بشكل طبيعي بهدف تفادي حدوث السكتة القلبية المفاجئة التي قد تؤدي فالغالب إلى الوفاة ، فكل دقيقة تمر بدون جهاز ال AED، تقل معها فرص انقاذ حياة المصاب بنسبة 7-10٪.

في السابق كانت عملية إجراء الصدمة الكهربائية للقلب مقصوره فقط على المختصين من أطقم الإسعاف وفي المستشفيات ، أما الآن ومع التقدم العلمي في مجال الإسعافات الأولية فقد صمم جهاز ال AED بنظام برمجة يشخّص حالة القلب من خلال أقطاب يلصقها المسعف على صدر المصاب ويجري حسابات آلية توضح إن كان المريض يحتاج إلى صعقة أم لا بالإضافة الى أن الجهاز يعطي تعليمات صوتية للمسعف تقوده خلال مراحل عملية الإنقاذ.

 في الدول المتقدمة يتوفر هذا الجهاز في الأماكن العامة، بما فيها المراكز التجارية والصالات الرياضية والمدارس والجامعات والمطارات وأماكن تجمع الناس لأنه مصمم ليستخدم من عامة الناس وهو يعتبر من الأجهزة الآمنة.

في الختام نتمنى توافر هذا الجهاز في الأماكن العامة في دولة الكويت الحبيبة أسوةً بالدول المتقدمة ليسمح للمستجيبين في الموقع بتقديم الإسعافات الأولية المنقذة للحياة بسرعة وفعالية

لطالما كانت الأفلام تعكس أحلاماً تحققت في واقعنا الحالي ، ونأخذ على سبيل المثال تقنية السيارات الطائرة التي أبهرتنا بها الأفلام سابقاً وبدأت الشركات الكبرى تستثمر بها فعلياً .

• التاريخ يعود مرة اخرى:

فعلياً السيارات الطائرة ليست وليدة العصر الحديث ،إذ تم تقديم نموذج أولي في سنة ١٩٤٠ من قبل جيس ديكسون ونموذج كونفاير ١١٨ في سنة ١٩٤٧ وميزار في سنة ١٩٧٣ ، ولكن في تلك الفترة كانت تفتقر إلى العديد من عمليات التطوير والتقنيات والتكنولوجيا بالاضافة لتكلفة التصنيع والتسويق .

-من الارض الى الجو :

تأتي الفكرة الأساسية من السيارات الطائرة على أساس السير في الطريق والطيران في ظروف معينة ، فتخيل معي أنه يمكنك السفر لحضور اجتماع في مكان ومن ثم العودة ، أو يمكنك الطيران لتفادي الازدحام واختصار الوقت .

ومن المتوقع أن تعمل تلك السيارات على الوقود والطاقة الهجينة ، حيث تستخدم الطاقة الكهربائية عند القيادة العادية ، ويتم استخدام الوقود اثناء التحليق .

فعلياً ستكون تجربة ممتعة وعليها تتوقف عدة عوامل تواجهها الشركات لاعتماد السيارات الطائرة ، فلن يقتصر الأمر على رخصة القيادة فقط ، بل يتطلب الكثير من التدريب بهدف الإلمام بقواعد الطيران وقوانين الملاحة ، وهل يمكن التحليق على ارتفاع معين تفادياً لإعاقة حركة الطيران .

-الصين تتصدر السباق :

تتصدر الصين السباق الحالي في تطوير السيارات الطائرة ، وعليه تستثمر شركة جيلي الصينية في ذلك المجال بشراكتها مع شركة فولوكوبتر ، والتي كشفت عن نموذج خلال مارس الماضي يسمح بالطيران بطريقة عمودية دون الحاجة لمدرج طيران أثناء القيادة .

كما كشفت ايضا شركة  byd الصينية عن استثمار مشترك مع الملياردير الشهير وارن بافيت في مجال السيارات الطائرة .


المستقبل قادم رغم العقبات :

كما هو الحال مع السيارات  ذاتية القيادة والكهربائية ، فالسيارات الطائرة قادمة لا محالة رغم العقبات .

وقد يقتصر الاستخدام على وسائل المواصلات العامة فقط وليس للمستهلك لتنضم إلى بنية المواصلات الحديثة الى جانب الباصات الذكية وسيارات الأجرة والمترو .

إعداد الزميل/عبدالله عبدالوهاب

لم يعد السفر إلى الفضاء مقتصراً على رواد الفضاء فقط، بل أصبحت الرحلات السياحية إلى الفضاء خياراً متاحاً لجميع الأفراد، وبالأخص الأفراد ذوي الدخل العالي القادرين على تحمل تكلفة التذكرة للسفر إلى الفضاء.

ففي يوم الأربعاء الموافق 14/9/2021 انطلقت سفينة تابعة لشركة "سبيس إكس" من ولاية فلوريدا الأميركية، حاملةً على متنها مليارديراً في مجال التجارة الإلكترونية وثلاثة مواطنين أقل ثراءً اختارهم لمشاركته في أول رحلة سياحية تصل إلى مدار الأرض بطاقم من المدنيين بالكامل، وفي التفاصيل انطلقت الرحلة التي تقل المجموعة التي تتألف من أربعة من هواة السفر للفضاء، بقيادة مؤسس شركة التجارة الإلكترونية "شفت فور بيتمنس" ورئيسها التنفيذي الأميركي جاريد إيزاكمان من مركز كنيدي الفضائي في كيب كنافيرال بولاية فلوريدا.

في بث لعملية الإنطلاق، ظهر إيزاكمان (38 عاما) وزملاؤه من أفراد الطاقم، شيان بروكتور (51 عاما) وهايلي أرسينو (29 عاما) وكريس سيمبروسكي (42 عاما)، وهم مثبتون في المقصورة المضغوطة لكبسولة من نوع "كرو دراجون" ذات اللون الأبيض اللامع التابعة لسبيس إكس والتي أُطلق عليها اسم "ريزيليانس"، يرتدون ملابس الفضاء ذات اللونين الأسود والأبيض، فيما طافت الكبسولة في سماء فلوريدا على متن صاروخ من صواريخ "فالكون 9" التي تنتجها الشركة القابلة لإعادة الاستخدام، وزُودت بقبة خاصة للمراقبة في مكان فتحة الالتحام المعتادة.

استغرقت الرحلة وهي الأولى من نوعها نحو ثلاثة أيام منذ لحظة الإنطلاق حتى عودتها، بحسب ما أوضح مسؤول المهمة، حيث إنها لا تقل أي رواد فضاء محترفين، ويُذكر أن هذه هي الرحلة السياحية الأولى للفضاء بالنسبة لسبيس إكس المملوكة لإيلون ماسك، والتي تُمثل قفزة تُحقق له السبق على المنافسين الذين يقدمون أيضاً رحلات على سفن تحملها الصواريخ للعملاء الأثرياء الراغبين في دفع المال مقابل الاستمتاع والمفاخرة بالقيام برحلات للفضاء.
وقدم إيزاكمان مبلغاً ضخماً لماسك رفيقه على قائمة المليارديرات ومالك سبيس إكس كي يقوم بالرحلة مع زملائه الثلاثة في الطاقم، كما أعلن أن تلك المهمة المسماة "إنسبايريشن 4" تهدف إلى رفع مستوى الوعي وزيادة الدعم لإحدى أهم قضاياه، وهي مستشفى سانجودي لأبحاث الأطفال وهو مركز رائد لعلاج سرطان الأطفال في ممفيس بولاية تينيسي، حيث قدرت مجلة تايم ثمن التذكرة لجميع المقاعد الأربعة بمبلغ 200 مليون دولار.

وتستهدف "إنسبايريشن 4" الوصول إلى ارتفاع 575 كيلومتراً فوق الأرض وهي نقطة أعلى من مدار محطة الفضاء الدولية والتلسكوب الفضائي هابل، حيث ستدور الكسبولة كرو دراجون عند هذا الارتفاع حول الكرة الأرضية دورة كاملة كل 90 دقيقة بسرعة تبلغ حوالي 27360 كيلومترا في الساعة، أي ما يقترب من 22 ضعف سرعة الصوت.

الجدير بالذكر أن شركتين منافستين هما "فرجين جالاكتيك" ومديرها التنفيذي ريتشارد برانسون و"بلو أوريجون" ورئيسها التنفيذي جيف بيزوس تقدمان خدمة الرحلات الفضائية الخاصة هذا الصيف، لكن هذه الرحلات الشبه مدارية ليست أكثر من قفزات محدودة مقارنة برحلة "إنسبايريشن 4" التي وصلت للفضاء، لكنها لم تتمكن من الدوران حول الأرض واستمرت لمدة تُقاس بالدقائق.

إلى ذلك، توصف سبيس إكس بالفعل بأنها اللاعب الأكبر في مشاريع الفضاء الآخذة في النمو، حيث أطلقت رحلات إمداد لرواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية، لصالح إدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا)، وهناك بالفعل كبسولتان من طراز دراجون ملتحمتان بالمحطة.

على الرغم من منحهم بعض الألقاب الشرفية، لم يكن لطاقم "إنسبايريشن 4" دور يلعبونه في قيادة المركبة، والتي تم تشغيلها بواسطة فرق على الأرض وأنظمة توجيه على متنها، رغم أن اثنين من أفراد الطاقم يحملان رخصة طيران، وبهذا تم تحويل الحلم إلى واقع بعد مرور أكثر من 60 سنة على طرح هذه الفكرة.

إعداد الزميلة/ عهود عبدالعزيز

بالتعاون مع شركة نفط الكويت

د.الكندري : إنشاء معمل الآلات الدقيقة إنجاز يخدم القطاعيين النفطي والتعليمي

وقعت الهيئة العامة للتعليم التطبيقي والتدريب مذكرة تفاهم مشتركة مع شركة نفط الكويت وذلك لإنشاء معمل للآلات الدقيقة بكلية الدراسات التكنولوجية الذي سيرى النور قريباً وسيكون متاح للعملية التدريسية واستقطاب الطلبة في العام المقبل.

حول هذه المذكرة أفاد عضو هيئة التدريس بكلية الدراسات التكنولوجية د. بدر الكندري بأنه قد تم استكمال 80% من العمل  المطلوب إنجازه وذلك بالتواصل المستمر مع شركة نفط الكويت خطوة بخطوة ، مؤكداً على أن هذا المعمل يعتبر أحد أهم المعامل في كلية الدراسات التكنولوجية وأحد المنصات التدريبية الحقيقية في شركة نفط الكويت التي ستخدم القطاع النفطي والقطاع التعليمي من خلال تدريب الطلبة وإعدادهم لسوق العمل الميداني ليصبحوا كوادر وطنية عاملة على قدر عالٍ من الكفاءة ، وتحقيق التوافق النظري الأكاديمي بالإضافة إلى التوافق العملي حتى يؤدي الخريج عمله ومهامه على أكمل وجه.

وأشار الكندري إلى أن المعمل يحتوي على خزانات مرتبطة بأجهزة تدفق وقياس تقيس كمية المادة المستخدمة سواء كانت وقود أو أي مادة سائلة ودرجة انسيابها من موقع إلى موقع آخر و يمكن التحكم بها تحكماً إلكترونياً.

وتقدم د.الكندري بالشكر لشركة نفط الكويت لتعاونهم المستمر وجهودهم المبذولة إنجاز هذا المشروع الذي يخدم طلبة الهيئة العامة للتعليم التطبيقي والتدريب وبالأخص كلية الدراسات التكنولوجية ،ويعود عليهم بالفائدة والكفاءة العالية في المستقبل.

وبدوره ذكر كبير المهندسين في قطاع الصيانة و التشغيل بشركة نفط الكويت السيد أمين الكندري بأن الشركة قد قامت بإنشاء هذا المعمل بالتعاون مع الهيئة العامة للتعليم التطبيقي والتدريب بهدف تمكين طلبتها ومخرجاتها من الربط بين الواقع النظري والعملي معاً ، وذلك للأهمية الذي يشكلها التطبيق العملي وتأثيره على قدرة الطالب في تطبيق ما تم تعلمه نظرياً في ميدان العمل ، حيث سيتم تدريبه على الآلات الدقيقة بأنواعها بغرض تمكينه من استخدامها بالشكل الصحيح والكفاءة المطلوبة من خلال توفير عدة أنواع للتحكم مثل المحسات  التي تقيس مختلف أنواع التحكم بمختلف أنواعها  مثل pressure – level – tempreture – flow. آملا أن يخدم هذا المعمل مخرجات الهيئة العامة للتعليم التطبيقي و التدريب ويسهم في تجهيزهم لسوق العمل سواء في القطاعات النفطية  المختلفة أو في وزارة الكهرباء والماء.