جوشوا بيرس

جوشوا إم. بيرس هو مهندس أكاديمي في جامعة ويسترن [ 1 ] وزميل في الأكاديمية الكندية للهندسة . [ 2 ] وهو معروف بعمله في مجال البلورات الأولية ، وتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية ، والزراعة الكهروضوئية ، والتكنولوجيا المناسبة للمصادر المفتوحة ، والأجهزة مفتوحة المصدر بما في ذلك طابعات RepRap ثلاثية الأبعاد وروبوتات إعادة التدوير .

حياة مهنية

حصل بيرس على درجة الدكتوراه من جامعة ولاية بنسلفانيا ، حيث ساهم عمله في مجال التبلور الأولي في تطوير تقنية الخلايا الكهروضوئية الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور منخفضة التكلفة . [ 3 ] ولا يزال بحثه في مجال الطاقة الشمسية وجهوده التوعوية [ 4 ] مستمرًا. [ 5 ] [ 6 ] فعلى سبيل المثال، نشرت مجموعته البحثية دراسة حول التكلفة المُعدّلة للكهرباء [ 7 ] للطاقة الشمسية، وأظهرت أن الكهرباء الشمسية قادرة على المنافسة الاقتصادية مع الوقود الأحفوري في مناطق جغرافية واسعة. [ 8 ] [ 9 ] كما أظهرت أن قيمة الطاقة الشمسية (VOS) غالبًا ما تتجاوز معدل صافي القياس. [ 10 ] [ 11 ] وهذا ما يجعل الطاقة الشمسية جذابة، خاصة في المناطق غير المُستغلة بشكل كافٍ مثل مواقف السيارات، كما أشارت إليه فوكس . [ 12 ] وقد أظهر أن تحويل 1% من الأراضي الزراعية في كندا إلى أنظمة الزراعة الكهروضوئية من شأنه أن يُقلل من انبعاثات الكربون في الشبكة الوطنية مع زيادة إنتاج الغذاء. [ 13 ] ويمكن تطبيق ذلك على الحيوانات، حيث أظهر أن حتى الرعاة يمكنهم كسب عيش كريم من خلال رعاية "الأغنام الشمسية". [ 14 ] نقلت عنه هيئة الإذاعة الكندية (CBC) حديثه عن الإمكانات الهائلة للزراعة الكهروضوئية في توفير كهرباء بتكلفة أقل مع زيادة الإمدادات الغذائية. [ 15 ] أظهر بحثه في نمذجة دالة توزيع الانعكاس ثنائي الاتجاه [ 16 ] للعواكس زيادة محتملة في إنتاج أنظمة الطاقة الشمسية بنسبة 30%. [ 17 ] يدعم بحثه المظلات الشمسية لمواقف السيارات، [ 18 ] [ 19 ] وأنظمة الطاقة الشمسية العائمة والمائية. [ 20 ] بالإضافة إلى ذلك، فهو يشجع حركة "افعلها بنفسك" [ 21 ] وحركة الصنّاع ، [ 22 ] مع إصدار كتابه "لصيد الشمس" كمصدر مفتوح . [ 23 ]

وهو أيضًا من أشدّ المدافعين عن نهج المصادر المفتوحة في التطوير التقني. [ 24 ] ونظرًا لعمله في مجال تقنية النانو مفتوحة المصدر ، [ 25 ] قارنته مجلة آرس تكنيكا بالناشط الأمريكي في مجال حرية البرمجيات، ريتشارد ستالمان . [ 26 ] وقد طبّق الطباعة ثلاثية الأبعاد والإلكترونيات مفتوحة المصدر في تصميم المعدات العلمية ، [ 27 ] حيث ادّعى تحقيق ابتكار فائق وتكاليف أقل. [ 28 ] [ 29 ] وفي مراجعة لكتابه "مختبر المصادر المفتوحة" ، كتبت مجلة "صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد ": "هذا دليلٌ يجب على كل عالم قراءته، ويحمل رسالةً قويةً ومؤثرةً لدرجة أن كتاب الطبخ الفوضوي يبدو خيالًا بالمقارنة". [ 30 ] وقد امتدّ هذا العمل ليشمل صناعة معدات وأدوات طبية حيوية اقتصادية. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] على سبيل المثال، سلطت صحيفة جلوب آند ميل الضوء على جهاز المشي القابل للطباعة ثلاثية الأبعاد مفتوح المصدر [ 34 ] بالإضافة إلى قصة CTV حول طاولة جراحة الكسور مفتوحة المصدر [ 35 ] التي تم تطويرها في مختبره.

أظهرت أبحاثه أن طباعة الأدوات المنزلية باستخدام طابعة RepRap أقل تكلفة [ 36 ] وأفضل للبيئة [ 37 ] من شراء السلع المصنعة بالطرق التقليدية. وبالمثل، طوّر فريقه جهاز إعادة التدوير recyclebot ، وهو عبارة عن جهاز بثق للبلاستيك المُعاد تدويره، مما يُخفض تكلفة خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد من 35 دولارًا للكيلوغرام إلى 10 سنتات للكيلوغرام، ويجعل إعادة التدوير أكثر فائدة للبيئة. [ 38 ] [ 39 ] كما ساهم في تطوير مفهوم التصنيع الحبيبي المنصهر (FGF) حيث يتم تحويل البلاستيك المُعاد تدويره المُمزق مباشرةً إلى منتجات مع شركة re:3D. [ 40 ]

في عام 2013، أطلقت مجموعته طابعة ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر قادرة على الطباعة بالفولاذ ، بتكلفة تقل عن 1200 دولار أمريكي. [ 41 ] [ 42 ] وذلك بهدف تشجيع التطور التكنولوجي بوتيرة أسرع، وفقًا لمجلة ساينتفك أمريكان . [ 43 ] وكان هذا الانخفاض في التكلفة كبيرًا، إذ ذكرت صحيفة نيويورك تايمز أن تكلفة الطابعات المعدنية التجارية في ذلك الوقت تجاوزت 500 ألف دولار أمريكي. [ 44 ]

كما طوّر أساليب غير مكلفة، مثل تقنية التطهير الشمسي للمياه (SODIS) ، لتطهير مياه الشرب في الدول النامية ، باستخدام ضوء الشمس وزجاجات المياه والملح. [ 45 ] ودعا إلى فرض عقوبات قاسية على الشركات التي تتسبب في وفيات أكثر من عدد موظفيها. [ 46 ] وذكرت مجلة "إم آي تي ​​سلون مانجمنت ريفيو" أن الدكتور بيرس قد جمع بين العديد من مجالات بحثه، حيث طوّر طابعات ثلاثية الأبعاد تعمل بالطاقة الشمسية لدفع عجلة التنمية المستدامة . [ 47 ]

منذ صدور كتابه عام ٢٠١٥ بالاشتراك مع ديفيد دينكبرغر بعنوان " إطعام الجميع مهما كانت الظروف: إدارة الأمن الغذائي بعد الكوارث العالمية" ، وهو يعمل على إيجاد مصادر غذائية بديلة ومستدامة . فعلى سبيل المثال، علّقت صحيفة نيويورك تايمز على جهوده لإطعام رواد الفضاء من خلال عملية معقدة لتحويل الكويكبات إلى غذاء. [ ٤٨ ] وبالمثل، نشرت صحيفة تورنتو ستار [ ٤٩ ] مقالاً عن عمله في إعادة تدوير النفايات البلاستيكية وتحويلها إلى ألواح بروتين، بالإضافة إلى استخدام نفق زراعي كهروضوئي [ ٥٠ ] لزراعة أغذية خالية من الطاقة على مدار العام. ونقلت الصحيفة عن إحدى طالباته قوله: "إنه لا يكتفي بمجرد تطوير المعرفة العلمية، بل يحركه شغف عميق لاستخدام هذه المعرفة وتوسيع آفاقها لتحسين حياة الناس في كل مكان. إنه يجسد روح تحويل الأحلام المستحيلة إلى واقع، إلى حلول عملية."

فهرس

مراجع

  1. "ويسترن نيوز - تسليط الضوء على التكنولوجيا المستدامة مفتوحة المصدر" . ويسترن نيوز . 9 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 نوفمبر 2021 .
  2. ^ "الأكاديمية الكندية للهندسة / L'Académie canadienne du génie" . تم الاسترجاع في 5 مايو، 2025 .
  3. بيرس، جوشوا م. (2004). "التحكم في عيوب ستابلر-فرونسكي في السيليكون غير المتبلور المهدرج لـ de". Adsabs.harvard.edu. Bibcode : 2004PhDT........88P .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  4. "تكاليف وفوائد الألواح الشمسية | مقابلة مع الخبير جوشوا بيرس" . verifythis.com . ١٧ أغسطس ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠ ديسمبر ٢٠٢٣ .
  5. "إنجازٌ في كفاءة الخلايا الشمسية الحرارية - التوليد المشترك للطاقة وإنتاج الطاقة في الموقع" . Cospp.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 سبتمبر 2013 .
  6. هيرمان ك. ترابيش (7 ديسمبر 2011). "دراسة جديدة: تكافؤ تكلفة الطاقة الشمسية مع تكلفة الشبكة الكهربائية أصبح واقعاً اليوم" . جرينتك ميديا . تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2013 .
  7. برانكر، ك.؛ باثاك، م. ج. م.؛ بيرس، ج. م. (1 ديسمبر 2011). "مراجعة لتكلفة الكهرباء المُعدّلة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 15 (9): 4470-4482 . Bibcode : 2011RSERv..15.4470B . doi : 10.1016/j.rser.2011.07.104 . hdl : 1974/6879 . S2CID 73523633 . 
  8. "انخفاض تكلفة الطاقة الشمسية وفقًا لدراسة جامعة كوينز" . سي تي في نيوز . 7 ديسمبر 2011. مؤرشف من الأصل في 30 مايو 2022. تم الاطلاع عليه في 26 فبراير 2016 .
  9. "دراسة جديدة: تكافؤ تكلفة الطاقة الشمسية مع تكلفة الشبكة الكهربائية أصبح واقعاً اليوم" . www.greentechmedia.com . تاريخ الاطلاع: 26 فبراير 2016 .
  10. هايبو، كوامي سليمان؛ بيرس، جوشوا م. (1 مارس 2021). "مراجعة لمنهجية قيمة الطاقة الشمسية مع دراسة حالة لبرنامج VOS الأمريكي" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 137 110599. Bibcode : 2021RSERv.13710599H . doi : 10.1016/j.rser.2020.110599 . ISSN 1364-0321 . 
  11. "ألواح الطاقة الشمسية لدى جارك توفر لك المال سراً" . مجلة Popular Mechanics . 11 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  12. تشاكرابورتي، رانجاني (27 سبتمبر 2023). "كيفية مكافحة تغير المناخ باستخدام مواقف السيارات" . فوكس . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  13. شركة بيلموركس (25 أبريل 2023). "كيف يمكن لـ 1% فقط من الأراضي الزراعية أن تلبي ثلث احتياجات كندا من الطاقة" . شبكة الطقس . تم الاطلاع عليه في 20 ديسمبر 2023 .
  14. "MSN" . www.msn.com . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  15. ستيفنسون، أماندا (25 ديسمبر 2024). "كيف يجمع نظام الطاقة الشمسية الزراعية بين إنتاج الغذاء والطاقة النظيفة في ألبرتا" . سي بي سي . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  16. أندروز، ر. و.؛ بولارد، أ.؛ بيرس، ج. م. (1 نوفمبر 2015). "تحسين أداء النظام الكهروضوئي باستخدام مُركِّزات مستوية غير مُتتبِّعة: نتائج تجريبية ونمذجة قائمة على دالة الانعكاس ثنائية الاتجاه (BDRF)". مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 5 (6): 1626-1635 . Bibcode : 2015IJPv....5.1626A . doi : 10.1109/JPHOTOV.2015.2478064 . ISSN 2156-3381 . S2CID 40828010 .  
  17. «باحثون يكتشفون كيفية تسليط المزيد من ضوء الشمس على الألواح الشمسية، وزيادة الإنتاج بنسبة 30% | IHS Electronics360» . electronics360.globalspec.com . تاريخ الاطلاع: 26 فبراير 2016 .
  18. "موجز مناخي: تركيب ألواح الطاقة الشمسية في مواقف السيارات فكرة ذكية وصديقة للبيئة؛ الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا تتقلص بسرعة" . ديلي كوس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  19. "مواقف السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية فكرة رابحة للجميع في مجال الطاقة. لماذا لا تُعتبر هي القاعدة؟" . سي نت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  20. "مزارع الطاقة الشمسية العائمة: كيف يمكن لتقنية "الخلايا الشمسية العائمة" توفير الطاقة دون استغلال مساحات عقارية قيّمة" . شبكة إن بي سي نيوز . 11 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  21. "يمكنك صنع ألواح الطاقة الشمسية بنفسك، والأمر أسهل مما تتخيل" . سي نت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  22. دوغيرتي، ديل (30 أكتوبر 2020). "Make:cast - اصنع أي شيء باستخدام مشاريع مفتوحة المصدر" . Make: مشاريع وأفكار DIY للمبدعين . تم الاطلاع عليه في 20 ديسمبر 2023 .
  23. غرافمان، لوني؛ بيرس، جوشوا (1 يناير 2021). "للقبض على الشمس" . للقبض على الشمس .
  24. بيرس، جيه إم (14 سبتمبر 2012). "مقابلة بودكاست" . مجلة ساينس . 337 (6100). Sciencemag.org: 1303–4 . Bibcode : 2012Sci...337.1303P . doi : 10.1126/science.1228183 . PMID 22984059. S2CID 44722829. تاريخ الاسترجاع: 5 سبتمبر 2013 .  
  25. تيمر، جون (21 نوفمبر 2012). "ستالمان ليس وحده: باحث يطالب بتجميد براءات اختراع تقنية النانو" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2013 .
  26. بيرس، جوشوا م. (2012). "اجعلوا أبحاث تقنية النانو مفتوحة المصدر" . مجلة نيتشر . 491 (7425): 519-521 . Bibcode : 2012Natur.491..519P . doi : 10.1038/491519a . PMID: 23172198. S2CID : 4366790 .  
  27. بيرس، جوشوا م. (14 سبتمبر 2012). "بناء معدات بحثية باستخدام أجهزة مجانية ومفتوحة المصدر". مجلة ساينس . 337 (6100): 1303-1304 . Bibcode : 2012Sci...337.1303P . doi : 10.1126 /science.1228183 . ISSN 0036-8075 . PMID 22984059. S2CID 44722829 .   
  28. "الطباعة ثلاثية الأبعاد تجلب مختبر العلوم إلى فناء منزلك" . مجلة Popular Mechanics . 13 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2013 .
  29. ماكمورتري، بيث (29 مارس 2013). "معدات المختبرات المصنعة باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد قد تخفض التكاليف بنسبة 97% - بيركوليتور - صحيفة كرونيكل للتعليم العالي" . Chronicle.com . تاريخ الاطلاع: 5 سبتمبر 2013 .
  30. شير، دافيد. "مختبر البروفيسور بيرس "مفتوح المصدر" يُطلق العنان لقوة معدات المختبرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد" . صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد . مؤرشف من الأصل في 6 مارس 2016. تم الاسترجاع في 26 فبراير 2016 .
  31. إيشا، بهارجافا. "هل تحتاج إلى مشاية؟ لقد سهّل مهندسو جامعة ويسترن عملية صنعها وجعلوها أرخص" . سي بي سي .
  32. "دراسة في جامعة ويسترن حول حاقن الوقود التلقائي منخفض التكلفة" . london.ctvnews.ca . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  33. «جامعة ويسترن تساعد في تطوير طاولة جراحية مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد» . لندن . ١٦ يوليو ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠ ديسمبر ٢٠٢٣ .
  34. "الابتكار المقتصد" . صحيفة ذا غلوب آند ميل . 24 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  35. فارلي، كريستيلي (16 يوليو 2022). "جامعة ويسترن تساعد في تطوير طاولة جراحية مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد" . سي تي في نيوز . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  36. دراسة: الطباعة ثلاثية الأبعاد المنزلية قد توفر للمستهلكين "آلاف الدولارات" - سي إن إن، 31/7/2013
  37. تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد طاقة أقل من التصنيع التقليدي - جيجاوم - متوفر 3/10/2013.
  38. أستاذ في جامعة ميشيغان للتكنولوجيا يقول إنه يمكنك توفير الكثير من المال باستخدام إعادة تدوير عبوات الحليب للطباعة ثلاثية الأبعاد - سي بي إس 5/3/2014
  39. هل تحتاج إلى خيوط طابعة ثلاثية الأبعاد؟ هل لديك حليب؟ - آرس تكنيكا
  40. ^ كالي دانكوفيتش (16 أبريل 2019). "طابعة "جيجابوت إكس" ثلاثية الأبعاد تساعد في إيجاد استخدامات جديدة للبلاستيك المعاد تدويره . www.uppermichiganssource.com . تاريخ الاطلاع: 20 ديسمبر 2023 .
  41. هل تعاني من برغي مفكوك؟ قد تقوم طابعة ثلاثية الأبعاد بصنع برغي جديد لك قريبًا - أخبار إن بي سي
  42. اختبار معدنك - نيوزويك
  43. "طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد جديدة مفتوحة المصدر وبأسعار معقولة" . مجلة ساينتفك أمريكان .
  44. طريقة غير مكلفة لطباعة الأجزاء المعدنية - صحيفة نيويورك تايمز، 10/12/2013
  45. كودا، غريتشن (8 مايو 2012). "وصفة لمياه شرب أكثر أمانًا؟ أضف الشمس والملح والليمون : الملح" . NPR . تم الاسترجاع في 5 سبتمبر 2013 . 
  46. "صناعات الفحم والتبغ تقتل سنوياً عدداً من الأمريكيين يفوق عدد من توظفهم" . بيغ ثينك . ٢٤ فبراير ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠ ديسمبر ٢٠٢٣ .
  47. أونرو، غريغوري (12 فبراير 2016). "الثورة ستكون مُخصصة (ومُعاد تدويرها ومُعتمدة على الطاقة الشمسية)" . مجلة سلون للإدارة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه في 26 فبراير 2016 .
  48. سكولز، سارة (3 أكتوبر 2024). "قد يكون طعام رحلات الفضاء قائماً على الصخور" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 5 مايو 2025 . 
  49. أوفيد، ماركو تشاون (25 أبريل 2024). "ألواح بروتين من زجاجات بلاستيكية مُعاد تدويرها؟ مزرعة داخلية متنقلة؟ أستاذ من جامعة ويسترن يبتكر في مجال التكنولوجيا الخضراء" . صحيفة تورنتو ستار . تاريخ الاسترجاع: 5 مايو 2025 .
  50. "النفق الزراعي الكهروضوئي" . Appropedia، موسوعة الاستدامة . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2025 .
  51. "إنشاء ومشاركة وتوفير المال باستخدام مشاريع مفتوحة المصدر" . Appropedia، موسوعة الاستدامة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  52. غرافمان، لوني؛ بيرس، جوشوا (1 يناير 2021). "للقبض على الشمس" . للقبض على الشمس .
  53. graphicheart. "Accueil" . To Catch The Sun (بالفرنسية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .
  54. graphicheart. "Casa" . To Catch The Sun (بالإسبانية الأوروبية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2023 .