كيفية استخدام الطاقة الشمسية

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٧:٠١ ، ١١ ديسمبر ٢٠١٩
كيفية استخدام الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية

تعد الشمس هي أقرب نجم إلى الأرض، وذلك لأنّها تقع على مسافة 150 مليون كيلومتر من الأرض، وهي تشع الضوء والحرارة، أو الطاقة الشمسية، وتزود الأرض بهذه الطاقة مما يجعل وجود الحياة عليها، ويُمكن القول بأنّ الشمس تمدنا بالدفء، وتعزز الصحة، كما تُعد عنصرًا مهمًا في المناخ، وحاضنة لنمو لنباتات، إذ تعتمد النباتات على الشمس لتنمو، ويمكن استخدام طاقتها المخزنة في الطاقة الحيوية، والحقيقة أنّه قد تُستَمد معظم الطاقة المتجددة مباشرةً أو غير مباشر من الشمس، ويمكن التقاط أشعتها مباشرةً بتقنيات الطاقة الشمسية، إذ تسخن حرارة الشمس الرياح التي تُزوّدنا بالطّاقة عن طريق التوربيانت، ومن الجدير بالذّكر أنّ مصادر الطّاقة المتجددة لا تعتمد على الشمس، فعلى سبيل المثال، تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الحرارة الداخلية للأرض، وتعتمد طاقة المد والجزر على الجاذبية الأرضية للقمر، وتعتمد الطاقة الكهرومائية على تدفق المياه،[١][٢] وهيئت الظروف للابتكارات منذ أن أثبت العلم مقدار ما يصل الأرض من الأشعة الشمسة؛ لاستغلال الطاقة الشمسية في كثير من بقاع العالم.


كيفية استخدام الطاقة الشمسية

احتلت الألواح الشمسية حيزًا فوق أسطح مباني الجامعات، والمدارس، والمصانع، وبعض المنازل، وتعود فكرة هذه الألواح لجمع الطاقة الشمسية، وفيما يأتي استخداماتها:

  • توليد الكهرباء: يطلق عليها الطاقة الكهروشمسية، وشاع استخدامها لانخفاض التكلفة، وتستخدم للإضاءة، ولإمداد التوربينات الكهربائية من خلال الألواح الشمسية التي تثبت على أسطح المنازل، أو المصانع وفق آلية تعتمد على البطارية؛ التي بدورها تخزن الطاقة لما بعد غروب الشمس، وذلك لاستخدامها أثناء الليل، أو لتشغليها في حالات الطوارئ.[٣]
  • التدفئة والتبريد: تؤرق كثير من الناس مسألة التدفئة في فصل الشتاء، لما لها من كلفة عالية، وبات من الممكن التمتع بالدفء بأقل تكلفة بحلول الطاقة الشمسية، كما يُستخدم النظام بالتبريد صيفًا.[٣]
  • شواحن لوحية: طور اليابانيون في سبعينيات القرن الماضي خلايا شمسية صغيرة متنقلة لشحن الأجهزة؛ كالهاتف المتنقل، والساعات وغيرها، إما لتحل محل البطارية، أو تزويد الطاقة في حال ضعفت قدرتها.[٣]
  • تشغيل وسائل النقل: لا تزال الطاقة الشمسية متاحةً لتشغيل السيارات لمن يمتلكون سيارة كهربائية مزودةً بألواح شمسية.[٣]
  • تسخين المياه: يستخدم في ذلك السخانات الشمسية من خلايا الشمسية على السطح لامتصاص حرارة الشمس ونقلها إلى خزان المياه، ويستخدم حديثًا في نظامين، أحدهما الطاقة الشمسية النشطة، التي تستخدم سائل لأنظمة الدوران في المناخات الباردة، وأخرى ساكنة للمياه، وتعد تكلفتها أقل من استخدام الطاقة الشمسية النشطة.[٣][٤]
  • تسخين برك السباحة: ما أن يحل الشتاء يود المرء متابعة ممارسة رياضته المفضلة، إلا أن برودة المياة تمنعه من ذلك، ولذا ابتكرت بطانية شمسية عائمة؛ لتسخين برك السباحة، إذ تمتص حرارة الشمس وتنقلها بدورها للماء.[٤]
  • للطهي: تسخدم الطاقة الشمسية للطهي، وثمة طريقة سهلة للغاية، تتمثل باستخدام صندوق يغلف برقائق الألمنيوم، وكيس طهي، وشريط لاصق، وعزل الستايروفوم، وميزان الحرارة.[٤]


ميزات الطاقة الشمسية

يشهد العالم كل يوم ابتكارً جديدًا للطاقة الشمسية وتتعد استخدامتها من ناحية أخرى، لما يوجد فيها من مزايا شجعت على استخدامها، سواء كانت مزايا مادية أو مزايا صحية، وفيما يأتي توضيح ذلك:[٥]

  • تعد الطاقة الشمسية طاقةً متجددةً مستدامةً، إذ إنها تشرق كل يوم.
  • تعد طاقة الشمس صديقةً للبيئة، إذ لا يوجد فيها انبعاثات غازية، ولا مخاطر تذكر للألواح الشمسية على البيئة.
  • تعد الطاقة الشمسية اقتصاديةً ومنخفضة التكلفة على المدى البعيد.
  • تعد الألواح الشمسية سهلة الاستخدام والتركيب ضمن المساحات المتاحة والمناسبة.
  • يمكن توسعة مشروع الطاقة الشمسية وفق الاحتياجات.
  • سهولة صيانة الألواح الشمسية، بالإضافة إلى قليلة الأعطال.
  • تعد الألواح الشمسية متعددة الاستخدامات، إذ إنه توجد الكثير من الأجهزة تعتمد على الطاقة الشمسية.
  • توفر فرص عمل، وذلك من خلال تزايد استخدامها وتصنيعها وزيادة الطلب على العاملين.


طريقة عمل الخلايا الشّمسيّة

تولد الطاقة الشمسية من خلايا شمسية، وتتكون الخلية الشمسية من عدة طبقات؛ كموصلات الأشعة الشمسية، والسيلكون، والفسفور، والبورون، ولكل منها وظيفتها، وتبدأ العملية على النحو الآتي، عندما تجذب الخلايا الأشعة الشمسية، وتنشط الإلكترونات في السيليكون، مما يؤدي إلى توليد مجال كهربائي ينقل الإلكترونات من طبقة لآخرى، ,تحملها لوحات معدنية موصلة على جوانب الخلية، وتنقل من الأسلاك بدورها إلى الجهاز أو الضوء ليعمل[٦][٧].


المراجع

  1. Kimberly Dumke (21-1-2011), "The Power of the Sun"، nationalgeographic, Retrieved 2011-2019. Edited.
  2. CHRIS FREWIN, "RENEWABLE ENERGY "، studentenergy, Retrieved 2-11-2019. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج "7 USES OF SOLAR ENERGY", freedomsolarpower, Retrieved 2-11-2019. Edited.
  4. ^ أ ب ت Timothy Thiele (8-1-2019), "Top 10 Residential Uses for Solar Energy"، thespruce, Retrieved 2-11-2019. Edited.
  5. enero (1-10-2017), "10 ADVANTAGES OF SOLAR ENERGY"، grupoterravita, Retrieved 2-11-2019. Edited.
  6. Michael Dhar (6-12-2017), "How Do Solar Panels Work?"، livescience, Retrieved 2-11-2019. Edited.
  7. "How a Solar Cell Works", acs, Retrieved 2-11-2019. Edited.