توفر الطاقة الشمسية مصدرًا متجددًا و نظيفا لتوليد الطاقة الكهربائية، على الرغم من تكلفتها. و قد ارتفع استخدامها بنحو 20 في المائة سنوياً على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية، ذلك لكونها صديقة للبيئة و مصدرا متجددا لا يفنى للطاقة، و لديها العديد من الإستعمالات. و إليك في هذه المقالة بعض المعلومات العامة عن الطاقة الشمسية.
معلومات عن الطاقة الشمسية: ما هي و ما عيوبها؟
ما هي الطاقة الشمسية؟
الطاقة الشمسية هي تكنولوجيا مستخدمة لتسخير طاقة الشمس المتمثلة في الضوء و الحرارة وجعلها قابلة للاستخدام.
نسمع كثيرا بما يسمى الخلايا الضوئية، أو الألواح الشمسية، الموجودة في أشياء مثل المركبات الفضائية، أسطح المنازل، والآلات الحاسبة المحمولة. هذه الخلايا تصنع من مواد أشباه الموصلات كتلك الموجودة في رقائق الكمبيوتر. حيث أنه عند تركيز ضوء الشمس على الخلايا، فإنه يسبب فقدان الذرات للالكترونات، فتتدفق هذه الإلكترونات عبر الخلية، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء.
و على نطاق أوسع، تستخدم محطات الطاقة الحرارية الشمسية تقنيات مختلفة لتركيز طاقة الشمس كمصدر للحرارة. ثم يتم استخدام الحرارة لغلي الماء لدفع التوربينات (turbine) البخارية التي تولد الكهرباء، بنفس طريقة محطات الطاقة النووية و الفحم، و بالتالي توفير الكهرباء لآلاف من الناس.
تقنيات تسخير الطاقة الشمسية:
هناك تقنية ترتكز على أحواض على شكل حرف U؛ تنعكس أشعة الشمس على مرايا هذه الأحواض و بالضبط على أنبوب النفط الذي يمر عبر الوسط. يقوم الزيت الساخن بتسخين الماء لتوليد الكهرباء. تستخدم تقنية أخرى مرايا متحركة لتركيز أشعة الشمس على برج التجميع (collector tower)، حيث يكون جهاز الاستقبال. فيتم تسخين الملح المصهور المتدفق عبر جهاز الاستقبال لتشغيل مولد و توليد الكهرباء.
هناك تقنيات أخرى لعمل الطاقة الشمسية لكنها سلبية. على سبيل المثال، النوافذ الكبيرة الموضوعة على الجانب المشمس لمبنى تسمح لضوء الشمس بمواد ماصة للحرارة على الأرض والجدران. هذه الأخيرة، الأرض و الجدران، تطلق الحرارة ليلا للحفاظ على دفء المبنى. وبالمثل، يمكن للصفيحات الماصة الموجودة على السطح أن تقوم بتسخين السائل في الأنابيب الذي يوفر للمنازل الماء الساخن.
تولد الألواح الشمسية كذلك طاقة لأماكن بعيدة مثل الأقمار الصناعية في مدار الأرض والكابينات في أعماق جبال الروكي.
عيوب الطاقة الشمسية:
• تقنيات الطاقة الشمسية مكلفة للغاية حيث تتطلب الكثير من المساحة للتمكن من جمع طاقة شمسية بمعدلات مفيدة للكثير من الناس.
• لا تعمل الطاقة الشمسية في الليل بدون جهاز تخزين كالبطارية، ويمكن أن يعرقل الطقس الغائم خلال النهار عملها.
• ارتفاع تكلفة بطاريات التخزين.
• كفاءة الألواح الشمسية تقدر بحوالي 20 % فقط.
لكن وعلى الرغم من هذه المعيقات، فقد ارتفع استخدام الطاقة الشمسية بنحو 20 في المائة سنوياً على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية.(تعتبر أسواق اليابان وألمانيا والولايات المتحدة من الأسواق الرئيسية للألواح الشمسية).
تابعونا عبر الصفحة الرسمية للموقع على الفيسبوك Education Libre و عبر تطبيق Telegram لتتوصلوا بمستجدات موقع التعلم الحر باستمرار.
