تبدو الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب. يبحث الكثير من الناس عن هذه الأسباب ، لما لها من أهمية كبيرة للطاقة الشمسية للأرض ، حيث أن الأرض هي أحد الكواكب ضمن النظام الشمسي المعروف ، وهناك حياة على سطحها لأسباب عديدة ، من أهمها وجود الطاقة الشمسية حيث أن الشمس هي مصدر الطاقة الأساسية على الأرض.
الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب
تعتبر الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب منها:
- تُستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء والحرارة وتبخير مياه البحر وإنتاج الملح.
- كما أنها تستخدم في عملية التحلية ، مما يعني تحويل المياه المالحة إلى مياه صالحة للشرب.
- استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج مصادر بديلة للطاقة النظيفة المتجددة ، وهي الهيدروجين ، من خلال فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
- فائدة أخرى للطاقة الشمسية هي أنها تستخدم في الإضاءة ، على سبيل المثال في إشارات التوقف أو لافتات حدود السرعة أو في اللوحات الإعلانية المستخدمة في أعمال البناء.
أهمية الطاقة الشمسية
تكمن الأهمية الخاصة للطاقة الشمسية في القدرة على استغلال الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية أو حرارية ويمكن استخدامها في العديد من المجالات الأخرى مثل ما يلي:
- توليد الطاقة الحرارية: يعد توليد الطاقة الحرارية من أكثر المجالات شيوعًا في استخدام واستغلال الطاقة الشمسية. تتم هذه العملية عن طريق وضع مجموعة من الألواح الشمسية تحتوي على طبقة معدنية سوداء مغطاة بلوح زجاجي أو لوحين ثم يتم تسخينها عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة ثم يتم نقل الحرارة المخزنة ليلاً وكذلك في غياب الشمس ، والطاقة الحرارية التي تنتجها سخانات المياه والتدفئة المركزية التي تستخدم في المنازل تستخدم عندما يدور الماء الساخن في الأنابيب للتدفئة في الأسقف والأرضيات.
- توليد الكهرباء: تستخدم الطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الكهربائية من خلال الخلايا الشمسية ، والتي تعرف بالخلايا الكهروضوئية. عند تعرضها لأشعة الشمس مباشرة ، تولد هذه الخلايا جهدًا كهربائيًا صغيرًا. تتكون الخلايا الشمسية من مواد شبه موصلة مثل السيليكون ، وتقوم بتحويل الطاقة الشمسية من الشمس. بالنسبة للطاقة الكهربائية ، يمكن للخلايا الشمسية أن تولد 2 واط من الكهرباء وعندما يتم جمع أكثر من خلية شمسية واحدة ، يطلق عليها صفائف وهي قادرة على إنتاج المئات وقد تصل إلى آلاف الكيلوواط من الطاقة الكهربائية ، والتي بدورها يمكنها تشغيل المصانع و يمكن أن تزود الكهرباء في المحطات السكانية.
- تحلية المياه: باستخدام تقنية النانو ، عمل فريق من مركز يسمى نويت على تطوير نظام تحلية باستخدام الطاقة الشمسية ، حيث تتم عملية التحلية عن طريق فصل الماء الساخن عن الماء البارد عبر غشاء رقيق ، ثم يتم سحب بخار الماء. من خلال هذا الغشاء من جانب واحد. يمر الماء الساخن عبر البرد ثم يتم تصفية جزيئات الملح المذابة.
تطبيقات الطاقة الشمسية
هناك العديد من التطبيقات التي تعتمد على الطاقة الشمسية كمصدر لإمداد الطاقة ، حيث يتم تحويلها غالبًا إلى طاقة كهربائية ، ومن أهم هذه التطبيقات ما يلي: –
- استخدام الألواح الشمسية في المنازل: يتم استخدام الألواح الشمسية التي توضع على أسطح المنازل ، وقد زاد اعتماد الناس عليها في الفترة الأخيرة بسبب قلة تكلفتها وتطور صناعتها ، وإن كان ذلك في بداية يتطلب تركيبها مبلغًا كبيرًا من المال ، ولكن بعد ذلك يوفر نفقات الكهرباء بشكل كبير. هذا استثمار ناجح طويل الأجل.
- إنارة الشوارع الرئيسية: نشاهد الألواح الشمسية على أعمدة الإنارة وقد أصبحت مألوفة لدينا ، وتم اعتماد هذه الطريقة ، وبذلك يمكن فصل الكابلات الكهربائية الموزعة بين أعمدة الإنارة.
- الأجهزة المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية: هناك العديد من الأجهزة المحمولة التي تعتمد على الطاقة الشمسية ، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الشحن والساعات والمصابيح الكهربائية والعديد من الأجهزة الأخرى التي تعمل بالخلايا الشمسية.
- تطبيقات الديكور: هناك العديد من التصميمات التي دمجت الخلايا الشمسية الكهروضوئية وأضفت لمسة جمالية على هذا المكان
- رفع المياه من الأرض: يتم رفع المياه من الأرض عن طريق مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية ، وهذه المضخات شائعة في بعض البلدان ، كما تستخدم في المناطق النائية التي قد لا تتوفر فيها الكهرباء أو المناطق التي يصعب فيها توفير الوقود.
أنظر أيضا: الطاقة الشمسية التي تصل إلى كوكب يسمى
مزايا الكهرباء من الطاقة الشمسية
هناك العديد من المزايا الناتجة عن الاعتماد على الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء بدلاً من استخدام المحطات التقليدية ، والتي قد تعتمد على الوقود والديزل لتوليد الكهرباء. فيما يلي أهم المزايا:
- آمنة وموثوقة ومضمونة ولا تتطلب أي صيانة.
- إنارة الأماكن المعزولة عن الشبكة.
- مجدية اقتصاديا وفعالة في إضاءة الأماكن النائية.
- تجهيز محطات الاتصال عن بعد.
- مرنة حيث يمكن زيادة حجم الخلايا الشمسية في المستقبل حسب المحتاج.
- يتم ضخ المياه واستخدامها لري المحاصيل الزراعية.
- إنارة الشوارع والطرق.
- إضاءة المنزل السكني.
- يمكن استخدامها بدلاً من شبكة الكهرباء العامة حيث سيتم استخدام الألواح الشمسية وتوليد الكهرباء ، لذلك لن نضطر لدفع فواتير الكهرباء.
- الطاقة الشمسية هي طاقة دائمة ومتجددة ، أي أنها لا تنفد. يمكن استخدامه كوقود للسيارات أو إضاءة المنزل أو تسخين المياه.
- لا يتطلب استخدام الطاقة الشمسية الكثير من الصيانة.
- الطاقة الشمسية هي أحد منتجات الطاقة الصامتة التي لا تسبب أي إزعاج أو ضوضاء.
- لا ينتج عن محطات الطاقة الشمسية في المنازل والألواح الشمسية أي آثار ضارة على البيئة.[1]
أشهر استخدامات المنزل للطاقة الشمسية
يتجه العديد من أصحاب المنازل إلى الطاقة الشمسية ، ويتم توليد الكهرباء عن طريق تركيب الألواح الشمسية على سطح المنزل ، ويمكن استخدام الطاقة الشمسية في المنزل عن طريق القيام بالعديد من الأشياء ، منها ما يلي:
- استبدال أو زيادة الإمداد بالكهرباء يجب موازنة كمية الطاقة المستهلكة والمنتجة.
- الإضاءة الداخلية التي تعتمد على الحاجة إلى إيجاد بطاريات تخزين للسماح باستخدام نظام الإضاءة ليل نهار ، أو عن طريق وجود أنابيب خاصة تستخدم لتوجيه ونقل الطاقة الشمسية إلى مساحة معمارية محددة والعمل على تحسين مستوى الإضاءة المريحة . هذا الاستخدام هو فقط عند شروق الشمس.
- الساعات والآلات الحاسبة تتطلب القليل من الطاقة والشمس هي مصدر الطاقة.
- طهي الطعام باستخدام أفران شمسية خاصة. تعتمد هذه الطريقة على تجميع ضوء الشمس في نقطة واحدة وتركيزها ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة هذه المنطقة ورفع درجة حرارتها.
وفي نهاية المقال أوضحنا أن الطاقة الشمسية تبدو جذابة لعدة أسباب أهمها توليد الكهرباء وبعض الاحتياجات المنزلية ومنها تسخين المياه ، حيث أشارت بعض الدراسات إلى أن تسخين المياه في المنازل يؤدي إلى استهلاك ربع متوسط المنتج من الشمس.