م. مهناز قبازرد

الطاقة الكهربائية والمستقبل

يجب على المهندسين أن يسعوا جاهدين للبقاء في صدارة اتجاهات الهندسة الكهربائية فهم مسؤولين عن الريادة وبناء طرق جديدة للتفاعل مع التكنولوجيا لأن مستقبل الإلكترونيات يؤثر على العديد من الصناعات، مثل السيارات والرعاية الصحية والتصنيع والاتصالات والخدمات المصرفية والمالية وتجارة التجزئة والتعليم والطاقة والفضاء والأمن.
ومن التقنيات الحديثة في مجال الهندسة الكهربائية والالكترونيات:
1. نقل الطاقة اللاسلكية
هل سبق لك أن قلقت بشأن نسيان تعبئة الشاحن الخاص بك عند الاستعداد للمغادرة في رحلة؟ أو ربما نسيت ذلك. هذا الاتجاه في الهندسة الكهربائية يلغي أي حاجة للقلق أو الإزعاج.
يمكن تعريف نقل الطاقة لاسلكيًا على أنه نقل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى جهاز الاستقبال دون استخدام أسلاك مترابطة. تستخدم تلك الأنظمة المجالات الكهرومغناطيسية المتغيرة بمرور الوقت لنقل الطاقة حيث يلتقط جهاز الاستقبال في الجهاز الطاقة، مما يسمح بالشحن والتشغيل واتصال البيانات بدون تلامس. ولا يقتصر نقل الطاقة اللاسلكية على الهواتف فقط بل يتم مناقشته أيضاً لاستخدامه في قواعد شحن المركبات الكهربائية وبرامج الأمان ومضخات القلب وتشغيل الأجهزة المنزلية الذكية.

2. توزيع وتوريد الطاقة الكهربائية
يمكن توليد الطاقة اليوم بطرق أكثر كفاءة باستخدام الشبكات الذكية والشبكات الصغيرة، حيث تستخدم الشبكة الذكية التكنولوجيا الرقمية لمراقبة وإدارة تدفق الكهرباء لتحسين كفاءة وموثوقية إمدادات الكهرباء. تستخدم الشبكات الذكية اتصالاً ثنائي الاتجاه بين المرافق والمستهلك، مما يؤدي إلى إدارة توصيل الكهرباء بشكل أفضل والاستجابة للطلب المتغير. يسمح هذا الاتجاه في الهندسة الكهربائية أيضًا لمصادر الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين بتوفير إمدادات طاقة أكثر استدامة.
لا تعمل الشبكات الصغيرة والشبكات الذكية على تحسين الاتصال بين شركات إمداد الطاقة والتكنولوجيا فحسب بل إنها تضع الطاقة أيضًا في أيدي العميل حيث يمكن من خلال الشبكات الذكية يمكن للعملاء توليد الطاقة الخاصة بهم وبيع التيارات الفائضة لديهم. هذا الاتجاه في توليد الطاقة لديه القدرة على تغيير البنية التحتية لتوصيل الكهرباء الذي نعرفه.

3. المركبات الكهربائية
تمثل السيارات الكهربائية اتجاهًا مستمراً في الارتفاع في الهندسة الكهربائية في شعبية المستهلك فقد أصبحت السيارات الكهربائية من العروض السائدة. على الرغم من أن البنية التحتية للشحن لا تزال بحاجة إلى التطوير، إلا أن العديد من مالكي السيارات الكهربائية يمكنهم العثور على محطات شحن يسهل الوصول إليها في العديد من المواقع. وتعتبر شركة تصنيع السيارات الكهربائية Tesla من الشركات الرائدة في تحطيم الأرقام القياسية لإنتاج السيارات الكهربائية. كما تستثمر العديد من شركات السيارات الكبرى أيضًا بشكل كبير في الكهرباء مثل فورد، وجنرال موتورز، وهوندا، وتويوتا،
يوجد أكثر من نموذج للسيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات فقط وأكثرها شيوعاً هو السيارات الكهربائية بالكامل وهذا النوع ليس لديه محرك يعمل بالبنزين ويعمل بالكامل على طاقة البطارية. ونوع آخر هو السيارات الكهربائية الهجينة والتي يمكن أن تعمل بالبنزين بالكامل ولكنها تستخدم محركًا كهربائيًا لتقليل عمليات نقل الوقود.