برزت الطاقة الشمسية بقوة كواحدة من أكثر أشكال الطاقة المتجددة توفيرًا للكُلفة في مختلف أنحاء العالم، ويتوقَّع أن تساهم على نحو هائل في التحول العالمي بعيدًا عن الاعتماد على الهيدروكربونات والوقود الأُحفوري والتوجه نحو مصادر الطاقة النظيفة. ويجري إنتاج الطاقة الشمسية في ألواح شمسية كهروضوئية من خلايا مصنوعة من معادن شبه موصلة.
توجد مجموعة من التكنولوجيات التي تقوم على رقائق الخلايا الشمسية وتعتمد على مواد معينة كعناصر الغاليوم والإنديوم والتيلوريوم، وهو ما يفرض تحديات عديدة. تُستَخدَم هذه العناصر في تكنولوجيات أخرى كالهواتف الذكية، لكنها عُرضَة للتأثر بالتوترات الجيوسياسية وظروف السوق الناجمة عن الندرة والشح وصعوبة التعدين وتركزها في مناطق مُحدَّدَة. ويؤدي احتكار الإمدادات ومعالجة هذه العناصر لعدد محدود من الدول كالصين إلى إثارة القلق بشأن الاستدامة والممارسات الأخلاقية في العمل وضعف سلاسل الإمداد والتوريد، خاصةً في ظل عدم توافر بدائل مباشرة لهذه العناصر.
وتُعَد الإدارة المستدامة لسلاسل الإمداد والتوريد المسؤول استراتيجيات هامة في التخفيف من حدة هذه التحديات. وفي هذا الصدد، طوَّر فريق من الباحثين في جامعة خليفة حلًا يقوم على البلوك تشين لحماية سلاسل الإمداد والتوريد الخاصة بالألواح الشمسية الكهروضوئية ذات الرقائق. ويعتمد هذا الحل على الخصائص الجوهرية اللامركزية التي تتسم بها البلوك تشين والتي تشمل قابلية التتبع والشفافية والمسؤولية في سلاسل الإمداد والتوريد، إضافة لضمان توفير الظروف الأخلاقية للعمال أثناء عملهم في التعدين بالمناجم. وضم الفريق البحثي آسيا تشادلي، باحثة مشاركة وهيا حسن، باحثة مشاركة وكريم معوض، باحث ومدرس مساعد والأستاذ الدكتور محمد عمر والدكتور أحمد مياس، أستاذ مساعد وجميعهم من قسم هندسة الأنظمة الصناعية، وأيضًا الأستاذ الدكتور خالد صلاح من قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر.
وقد نُشِرَت النتائج التي توصل إليها الفريق البحثي في مجلة "جورنال أوف كلينر بروداكشن"، والتي تندرج ضمن قائمة أفضل 1% من المجلات العلمية في مجال الإنتاج المعتمد على مصادر الطاقة النظيفة.
وقال الدكتور أحمد مياس: "تعاني سلسلة الإمداد والتوريد الخاصة بالمعادن الأرضية النادرة عادًة من سلبيات تشمل الغموض وانعدام الكفاءة والشواغل الأمنية. وعلاوة على ذلك، تُصنَّف الشهادات التي تغطي الألواح الكهروضوئية الشمسية كشهادات فنية بحتة وتُخفِق في مراعاة الظروف الملائمة للعمل في التعدين والتي يجب أن تشمل الممارسات الأخلاقية في عملية التعهيد والإدارة المستدامة لسلاسل الإمداد والتوريد. ويمهد الحل الذي طورناه الطريق إلى ممارسات تعدينية أخلاقية بحيث لا تُمنَح هذه الشهادات ما لم يتم الوفاء بكلٍ من الشروط الفنية والأخلاقية".
وتتيح تكنولوجيا البلوك تشين سجلًا ثابتًا غير قابل للتبديل أو التلاعب للبيانات والمعاملات في صورة قاعدة بيانات مشتركة وموثقة عبر مجتمع واسع النطاق. ويُشكِّل كل سجل كتلة، ويؤكد أفراد المجتمع على صلاحية كل كتلة، ثم تُجمَع مع السجل أو القيد السابق في السلسلة لتتكون لدينا في النهاية سلسلة كُتَل. ويمكن لتكنولوجيا البلوك تشين، بفضل طابعها المتسم بالشفافية واللامركزية، أن تكون أداة محورية في تحسين الإدارة المستدامة لسلاسل الإمداد والتوريد وضمان فرز العناصر الأرضية النادرة على نحو مسؤول وأخلاقي. وتتيح هذه التكنولوجيا لسلسلة الإمداد والتوريد بأكملها تتبُّع ظروف العمل السائدة داخل المناجم والتحقق من الممارسات المتبعة مع العمال والتصديق على صحة المواد المستخدمة في إنتاح الألواح الكهروضوئية الشمسية. ويضمن هذا الحل تصنيع رقائق الخلايا الشمسية على نحو يحترم ظروف العمل الأخلاقية داخل المناجم بالإضافة إلى الظروف الفنية أيضًا، كما يضمن أيضًا صحة الشهادتين الأخلاقية والفنية قبل توزيع المُنتَجَات على المستهلكين.
وأضاف الدكتور أحمد: "تُمكِّن العقود الذكية من إجراء التتبُّع عبر سلسلة البلوك تشين لعمليات تسجيل وتصنيع وتقييم وتسليم والتصرف في الألواح الكهروضوئية الشمسية. يضمن حل البلوك تشين التسجيل الجيد لكل معلومة في كل مرحلة سلسلة الإمداد والتوريد ويضمن كذلك التزام كافة الأطراف الرئيسة ضمن المشاركة في السلسلة، ذلك أن كل طرف منهم يتحمل المسؤولية عن عملياته. وفي هذا الإطار، يسهل تتبُّع كل مرحلة في سلسلة الإمداد والتوريد والوصول إلى مصدرها الأول، لأن كافة مراحل الإمداد والتوريد، بما في ذلك التعدين والإنتاج والتصنيع، تجري عبر سلسلة البلوك تشين.
ويتيح حل البلوك تشين الذي طوره الفريق البحثي إمكانية التتبُّع من المنجم إلى المستخدم النهائي، ويشمل ذلك خصائص عديدة كالامتثال للمعايير الأخلاقية للتعدين والمُساءلة والتوثيق. ويوجد أيضًا تحسينات مستقبلية قد تتضمن نظامًا شاملًا لإدارة مرحلة ما بعد توقف الألواح الكهروضوئية عن العمل وتتجاوز المرحلة إعادة التدوير البسيطة، بما في ذلك إجراء جرد لتعزيز الفائدة وتطبيق آلية للمكافآت والعقوبات على سلسلة البلوك تشين من جانب السلطات المعنية بالاعتماد للتشجيع على الالتزام بالمعايير الأخلاقية.
ترجمة: سيد صالح