جدول ال
مصدرها يتوهج على الدوام بإشعاع لا ينضب ، كما وتعد مصدر متجددة ونظيف للطاقة ولا تؤثر على البيئة، وتعتبر من أهم مصادر الطاقة في الوقت الحالي على الأرض، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن هذه الطاقة، كما وسنوضح كافة المعلومات الهامة عنها.
مصدرها يتوهج على الدوام بإشعاع لا ينضب
إن الطاقة التي يكون مصدرها يتوهج على الدوام بإشعاع لا ينضب هي الطاقة الشمسية (بالإنجليزية: Solar Energy)، وهي عبارة عن ضوء مشع وحرارة قادمة من الشمس، ويتم إستغلالها بإستخدام مجموعة من التقنيات المتطورة مثل التسخين الشمسي، والخلايا الكهروضوئية، والطاقة الحرارية الشمسية، والعمارة الشمسية، ومحطات الطاقة الملحية المنصهرة، والتمثيل الضوئي الإصطناعي، من أجل توليد الطاقة الكهربائية، كما وتعد الطاقة الشمسية مصدر أساسي للطاقة المتجددة، وهي أكثر مصادر الطاقة وفرة على وجه الأرض، حيث يمكن التقاطها وإستخدامها بعدة طرق، وكمصدر للطاقة المتجددة، فهي تعتبر جزء مهم من مستقبل الطاقة النظيفة.
في الواقع تتميز تقنيات الطاقة الشمسية على نطاق واسع بأنها إما طاقة شمسية سلبية أو طاقة شمسية نشطة، وذلك إعتماداً على كيفية التقاطها وتوزيعها للطاقة، أو تحويلها إلى طاقة كهربائية، تشمل تقنيات الطاقة الشمسية النشطة إستخدام الأنظمة الكهروضوئية والطاقة الشمسية المركزة وتسخين المياه بالطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الكهربائية، بينما تشمل تقنيات الطاقة الشمسية السلبية توجيه المبنى نحو الشمس، وإختيار المواد ذات الكتلة الحرارية المناسبة أو خصائص تشتيت الضوء، وتصميم المساحات التي تقوم بتدوير الهواء بشكل طبيعي.[1]
شاهد ايضاً: ما هو الذي لا تعتمد عليه كمية الكهرباء الناتجة عن الألواح الشمسية ؟
ما هي طرق إستخدام الطاقة الشمسية
هناك طرق عديدة لإستخدام الطاقة القادمة من الشمس، ولكن هناك طريقتان رئيسيتان لإستخدام الطاقة الشمسية، وهما كالأتي:[2]
الطاقة الشمسية الكهروضوئية
الطاقة الشمسية الكهروضوئية (بالإنجليزية: Photovoltaic Solar Energy)، حيث تقوم الألواح الشمسية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء يمكن إستخدامها على الفور، أو تخزينها في بطاريات شمسية، أو حتى إرسالها إلى الشبكة الكهربائية، وتقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء قابلة للإستخدام من خلال عملية تعرف بإسم التأثير الكهروضوئي، حيث يضرب ضوء الشمس الوارد مادة شبه موصلة مثل السيليكون، مما يؤدي إلى تحريك الإلكترونات وتوليد التيار الكهربائي، ويعرف هذا التيار بالكهرباء المباشرة DC، ويجب تحويلها إلى تيار متناوب AC بإستخدام محول الطاقة الشمسية، وإن هذا التحويل ضروري لأن الشبكة الكهربائية العالمية تعمل بإستخدام كهرباء التيار المتردد، كما وإن معظم الأجهزة الكهربائية المنزلية تعمل على هذا النوع من التيار.
الطاقة الشمسية الحرارية
الطاقة الشمسية الحرارية (بالإنجليزية: Solar Thermal Energy)، وهي طريقة تعتمد على التقاط الحرارة من الإشعاع الشمسي مباشرة وإستخدام تلك الحرارة بعدة طرق، وهناك ثلاثة أنواع عامة من الطاقة الحرارية الشمسية المستخدمة وهي كالأتي:
- درجة الحرارة المنخفضة (بالإنجليزية: Low Temperature): حيث تتضمن أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة تسخين الهواء وتبريده كوسيلة للتحكم في الجو.
- درجة الحرارة المتوسطة (بالإنجليزية: Mid Temperature): حيث تشمل أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة المتوسطة أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية، بحيث يتم التقاط حرارة الشمس بواسطة المجمعات الموجودة على الأسطح، ثم يتم بعد ذلك نقل هذه الحرارة إلى المياه الجارية عبر الأنابيب.
- درجة الحرارة العالية (بالإنجليزية: High Temperature): حيث تستخدم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة العالية لتوليد الكهرباء، بحيث تركز المرايا أشعة الشمس على أنابيب تحتوي على سائل يمكنه الإحتفاظ بالطاقة الحرارية بشكل جيد، ويمكن بعد ذلك إستخدام هذا السائل المسخن لتحويل الماء إلى بخار، والذي يمكنه بعد ذلك تدوير التوربينات وتوليد الكهرباء.
شاهد ايضاً: بحث في اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
إيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية
في الحقيقة إن الطاقة التي توفرها الشمس للأرض لمدة ساعة يمكن أن تلبي إحتياجات الطاقة العالمية لمدة عام واحد، ومع ذلك هناك دائماً جوانب سلبية لأي شيء، وفي ما يلي توضيح لإيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية وهي كالأتي:[3]
إيجابيات الطاقة الشمسية
في ما يلي تلخيص لجميع إيجابيات الطاقة الشمسية، وهي كالأتي:
- تعد الطاقة الشمسية مصدر طاقة متجددة.
- يمكن إستغلال الطاقة الشمسية في تطبيقات متنوعة.
- إن تكاليف صيانة محطات الطاقة الشمسية منخفضة.
- يمكن تطوير محطات الطاقة الشمسية مع تطوير التكنولوجيا.
سلبيات الطاقة الشمسية
في ما يلي تلخيص لجميع سلبيات الطاقة الشمسية، وهي كالأتي:
- إن تكلفة إستغلال الطاقة الشمسية في الوقت الحالي مرتفعة.
- إن كفاءة الطاقة الشمسية تكون على حسب الطقس والمناخ العام.
- إن تخزين الطاقة الشمسية بكون باهظ الثمن.
- إن إستغلال الطاقة الشمسية يستخدم مساحة كبيرة.
شاهد ايضاً: تطبيقات على الخلايا الشمسية
وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن الطاقة الشمسية يكون مصدرها يتوهج على الدوام بإشعاع لا ينضب، كما ووضحنا نبذة تفصيلية عن الطاقة الشمسية، وذكرنا جميع الطرق المستخدمة لإستغلال هذه الطاقة، بالإضافة إلى ذكر جميع سلبيات وإيجابيات الطاقة الشمسية.
