تقنية كندية جديدة لضوء أرخص يعتمد على السليكون

وليد الشوبكي
توصلت شركة كندية ناشئة لتقنية واعدة بمصدر رخيص للضوء، يعتمد على السيلكون كبديل لأشباه الموصلات الأكثر كلفة ولمبات التوهج الحراري الأكثر هدرا للطاقة، وذلك كما أورد موقع مجلة "تكنولوجي ريفيو" التي يصدرها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالولايات المتحدة.

وستعالج التقنية الجديدة التي تطورها شركة "غروب فور سميكوندكتر" حال طرحها تجاريا، المشكلات المصاحبة لوسائل الإضاءة المتاحة حاليا.

طاقة مهدرة وفوتونات
فاللمبات التقليدية تـهدر الطاقة الكهربائية، ورغم أن تصنيعها منخفض الكلفة للغاية فإنـها توفر الإضاءة عبر التوهج الحراري عند مرور تيار كهربي في الفتيل المكون من عنصر أو مركب خاص، غالبا ما يحتوي على عنصر "التنغستين" ولكن نحو 95% من الطاقة الكهربية المارة في الفتيل تُفقد في صورة إشعاع حراري.

أما النوع الأكثر حداثة من وسائل الإضاءة، والذي يعتمد على ظاهرة التألق الكهربي (electroluminescence) والتي تنتج عند استثارة أشباه الموصلات كهربيا إلى مستويات عالية من الطاقة، ثم عودتها لحالتها الأولى ما يؤدي إلى تحرير "فوتونات" مضيئة.

وتسمى هذه "أشباه الموصلات الثنائية القطبية الباعثة للضوء" (LED) وهو اختصار لـ Light Emitting Diodes، إذ يتم تمرير الضوء في "قطبين" كل منهما شريحة من مركب نيتريد الغاليوم، وهو مركب عالي الكلفة بسبب ارتفاع العناصر المكونة له، ولأن إنتاجه يتطلب عمليات صناعية معقدة، فمصدر المركب سبائك لابد من تخليصها بصورة فائقة من كل الشوائب.

وفر كهربائي
يتمحور ابتكار الشركة الكندية حول تطوير طريقة لإحلال السليكون ضئيل التكلفة محل نيتريد الغاليوم، رغم أن السليكون معروف بضعف قدرته على إشعاع الضوء.

وباكتمال تطوير هذه التقنية يُتوقع لها أن تتيح ضوءا أكثر إبـهارا مع توفير نحو 90% من استهلاك الطاقة مقارنة بلمبات التوهج الحراري، وتوفير نحو 50% مقارنة بوسائل الإضاءة المعتمدة على نيتريد الغاليوم، ولكن طرحها تجاريا بأسعار منافسة للمنتجات المتاحة ربما يستغرق 3 إلى 4 سنوات.

وقد حصلت "غروب فور" -التي أسست منذ 4 سنوات- على تمويل من عملاق الغاز الطبيعي في كندا إنكانا كورب، ومؤسسة تقنيات التنمية المستدامة الكندية، وشركة "كوسلا" الأميركية للتمويل.

وإذا أفلحت الشركة الكندية في الوفاء بالتوقعات المعقودة على تقنيتها، فإن مستقبلا مضيئا ينتظرها، إذ يقدر حجم سوق وسائل الإضاءة عالميا بنحو 12 مليار دولار أميركي.