تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها

قام الإنسان باستغلال الطاقة الشمسية منذ قديم الزمان ولا يقتصر ذلك على السنوات الأخيرة فقط، فقد حاول ابتكار وسائل تساعده على تحويل ذلك الكم الهائل من الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية وميكانيكية

مميزات الطاقة الشمسية

بالإضافة إلى ظهور الكثير من التصميمات المعمارية التي يمكنها تحويل الطاقة الشمسية بشكل مباشر نظرًا لمميزاتها.

يمكن استخدام ألواح مصممة بتقنية معينة تتعرض للشمس لساعات طويلة ومنه تعمل على ضخ الطاقة الكهربية، فتتمكن من تشغيل الأجهزة والأدوات التي تحتاج إلى كهرباء وذلك بفضل الطاقة الشمسية، وتتضمن مميزاتها الآتي:

1- تساعد في التخطيط المدني

تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنه يمكن الاعتماد عليها في تصميم منازل تعمل بالطاقة الشمسية للحصول على الضوء والدفء المناسب، فتم تصميم المباني موجهة ناحية الجنوب أي ناحية الشمس وتعتمد على الضغط والتظليل المتنقل بين الأجزاء المختلفة بالإضافة إلى كمية الحرارة.

فكان الفيلسوف سقراط أول من صمم منزل يعتمد على الطاقة الشمسية السلبية لكن في الآونة الأخيرة أصبح الأمر يمكن تطبيقه على الحاسوب.

لا يفوتك أيضًا: بحث عن تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها

2- تسهيل العمل في المجالات الزراعية

من إحدى مميزات الطاقة الشمسية أنها تساعد على زراعة النباتات والبساتين والخضروات المختلفة، فالمختصين في المجال الزراعي يحاولون تحسينه وفقًا للتقنيات الحديثة..

ولزيادة تطوير ذلك المجال يمكن الاستفادة من ضوء الشمس المستمر الذي لا ينضب وتهيئة أجواء مناسبة تسمى الصوب الزراعية للحصول على منتجات في غير موسمها.

في ظل العصور الجليدية كان المزارعين يتمكنون من الحصول على المنتجات الصيفية التي تحتاج إلى مزيد من الضوء والحرارة من خلال زراعة عدة أشجار نخيل تساعد على تجميع أكبر قدر من الطاقة وتعمل عمل الكتل الحرارية، مُضاف إلى ذلك أنها تُعجل نضج النباتات.

لكن في الآونة الأخيرة في ظل معرفة المناخ الذي يحتاجه كل محصول، أصبح بالإمكان إتاحته من خلال الصوبة الزراعية والطاقة الشمسية لإمداده بالطاقة اللازمة للحصول على المحصول في أفضل مراحل نضجه.

3- الحصول على الضوء

تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها مصدر هام للضوء لا يمكنه الاختفاء أو انطفاء، ففي العصور الوسطى

كانوا يعتمدون على ضوء الشمس فقط للإنارة والدليل على ذلك الفتحات التي تتوسط سقف المعابد في روما، لكن في منتصف القرن الثامن عشر تم تشريع أن المصدر الأساسي للإضاءة هو الوسائل الصناعية.

يجدر بالذكر أن المصادر الصناعية تعد وسائل هجينة تعتمد على عدة عوامل منها الطاقة الشمسية والطاقات الأخرى من المصادر المتجددة الطبيعية التي تقلل من استهلاك الطاقة غير النظيفة.

4- تسخين الماء

يمكن استخدام بعض التقنيات التي تحول الطاقة الشمسية إلى طاقات أخرى في تبريد الأماكن وتدفئتها فضلًا عن المكيفات والأجهزة الكهربية التي تؤثر على الصحة الجسدية

والنفسية للإنسان بالسلب، علاوةً على ذلك تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها مصدر رئيسي للطاقة أثناء عملية تسخين الماء.

فالماء الذي يحتاج إلى تسخين لدرجات تزيد عن 60 درجة مئوية يمكن الاعتماد على الطاقة الشمسية في تسخينُه وإكسابه القدر المناسب من الحرارة بواسطة سخانات تعمل بالطاقة الشمسية،

فتوجد أنواع تعمل على التسخين بالاستعانة بهذه الطاقة تتمثل في الألواح المصقولة والأنابيب المفرغة وهي تستخدم في حمامات السباحة.

5- تحلية الماء

يتم الاعتماد على الطاقة الشمسية في تحلية الماء المالحة ومتوسطة الملوحة لتكون صالحة للشرب والاستخدام اليومي، فابتكر العرب هذا الأسلوب في القرن السادس عشر وتم تطويره عدة مرات إلى القرن الثامن عشر عند طرح أول مشروع تقطير شمسي.

فكانت المحطة تتمكن من إنتاج ما يصل إلى 23 لتر من الماء النقي يوميًا حتى 40 عامًا كاملًا، ويكون شكل مشروع التقطير يشبه الصوبة الزجاجية في السطح المنفرد أو المزدوج بشكل منحدر.

وتكون عليها الكثير من الألواح الماصة متعددة التأثير يمكن التحكم فيها بأن تكون في وضع نشط أو غير نشط أو مختلط.

6- الطهو في الأفران الشمسية

الفرن الكهربي الذي يُستخدم في البسترة والتجفيف والطهو ما يتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية، وهي صناديق تحبس الحرارة ومواقد مسطحة وأخرى منحنية، والجدير بالذكر أن الأبسط منها هي الصناديق الحابسة للحرارة الذي يتكون من وعاء معزول له غطاء شفاف ترتفع فيه الحرارة إلى 150 درجة مئوية.

لكن المواقد المسطحة تتكون من لوح واحد مُوجه إلى سطح الشمس ينتج عنه درجات حرارة لا تقل عن 100 درجة مئوية، بينما المواقد المنحنية ينتج عنها درجة حرارة تصل إلى 310 درجة وأكثر، لكنها لا تعمل إلا في وجود الضوء المباشر لساعات طويلة، لأنها عبارة عن وسيلة لتجميع الطاقة الشمسية.

9- توليد الكهرباء

تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها مصدر هام ومستمر لتوليد الطاقة الكهربائية التي تعد أساس الحياة اليومية في الآونة الأخيرة،

حيث تتحول الطاقة الشمسية إلى كهربائية بشكل مباشر من خلال المحولات الفولت وضوئية وعملية تركيز الطاقة الشمسية، كما توجد بعض الأساليب المختلفة مازالت تحت التجربة.

فالمحولات الفولت وضوئية يمكن الاعتماد عليها في تشغيل الأجهزة الصغيرة التي لا تحتاج إلى قدر كبير من الطاقة الكهربية،

كما يمكن توليد الكهرباء من خلال محطات كاملة تعمل على تركيز الأشعة الشمسية، لكن ينبغي ذكر أن الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة التي تحتاج إلى داعم.

فيمكن أن يتمثل ذلك الدعم في طاقة الرياح أو البطاريات أو الطاقة الكهرومائية التي يتم الحصول عليها من خلال الضخ،

ففي معهد تكنولوجيا الطاقة الشمسية في جامعة كاسل يتم توليد الطاقة من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الغاز العضوي أو طاقة المياه التي تُخزن بواسطة الضخ.

10- إنتاج سيارات تعمل بالطاقة الشمسية

قامت أستراليا بتشجيع الاعتماد على الطاقة الشمسية ببث مسابقة للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية مثل سباق نوانا الذي شمل الطريق من داروين إلى أديلايد، فقد تم التوصل إلى السيارة التي تعمل بالطاقة الشمسية في القرن العشرين.

فسباق نوانا هو اختبار لتطور صناعة السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية.. والسيارة التي فازت بالمركز الأول كانت سرعتها 67 كيلو متر لكل ساعة وذلك كان عام 1987م، أما عام 2007 وصلت سرعة السيارة الفائزة إلى 90.87 كيلو متر لكل ساعة.

حيث توجد بعض السيارات تلجأ إلى إرفاق عدد أكبر من الألواح الشمسية لزيادة سرعتها، وذلك أكبر دليل على اهتمام أمريكا الشمالية وجنوب أفريقيا ومناطق أخرى من العالم بالطاقة الشمسية وبالاعتماد عليها.

لا يفوتك أيضًا: حل سؤال : أي موارد الطاقة يدوم فترة أطول

مميزات الكهرباء الناتجة من الطاقة الشمسية

تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها تتمكن من إنتاج قدر هائل من الطاقة الكهربية بمساعدة طاقة الرياح أو الكهرومائية التي تُنتج بواسطة الضخ، وتأتي مميزات الكهرباء الناجمة من الطاقة الشمسية على النحو الآتي:

تكلفة الإنتاج منخفضة مقارنةً بالإنتاج من الطرق الأخرى.

إشعاع الشمس من الأمور الشائعة في أي نطاق جغرافي.

التخلص من ارتفاع أسعار الكهرباء على مُلاك المنازل والعقارات.

مصدر متجدد لأن الشمس لا يمكنها أن تتوقف عن الإشعاع.

الحد من تكلفة الكهرباء المُستهلكة.

صديقة البيئة لأنها لا تسبب التلوث للبيئة.

استخدام مجموعات أكبر من الألواح الشمسية قضى على مشكلة التركيب والتثبيت في حالة تركيب لوح واحد فقط.

تدعم كافة الحكومات في أي دولة من دول العالم استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء بالتالي تكون العملية مدعمة بكامل تفاصيلها.

قلة الحاجة إلى التصليح والصيانة لعدم وجود وفرة في الأجزاء المتحركة.

استخدام الطاقة الشمسية في المنازل

في ظل توضيح مميزات الطاقة الشمسية أنها صديقة البيئة ومدعمة من قِبل الحكومات في البلدان، يجدر بنا الإشارة إلى استخدامات الطاقة المُمكنة في المنازل في الجدول التالي:

مراوح التهوية التي تعتمد على الطاقة الشمسية.

زيادة قدر كهرباء.

أنظمة التسخين بالطاقة الشمسية.

الاستعانة بمضخات المياه المنزلية التي تعمل بألواح شمسية صغيرة.

تسخين حمامات السباحة.

الطبخ على الوسائل المعنية التي تستمد كل طاقتها من الطاقة الشمسية ويصل درجة حرارتها إلى ما يزيد عن 300 درجة مئوية.

أنظمة التسخين لعمل نظام تدفئة في المنازل.

شحن الأنواع المختلفة من البطاريات خصوصًا بطاريات السيارات بالطاقة الشمسية.

الإضاءة الخارجية في الأماكن العامة والشوارع الرئيسية البعيدة عن إضاءة المنازل.

كيفية تخزين الطاقة الشمسية

تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في أنها نظيفة وتحافظ على البيئة وغير مكلفة ولا تنضب ولا تُستنفذ، لذا يمكن تخزينها لكي تحل محل الكثير من الطاقات التي تلوث البيئة وتكون في خطر النضوب في أي وقت، فيمكن اتباع الطرق الآتية لتخزينها:

استخدام بطاريات مخصصة لتخزينها.

استخدام موسعات كبيرة لإخراجها في الليل أو الأيام الغائمة.

توظيفها لإنتاج الوقود.

تخزينها في ملح مُذاب أو محلول ملحي في درجة حرارة معينة.

لا يفوتك أيضًا:  موارد طبيعية متجددة مثل

معوقات استخدام الطاقة الشمسية

بالرغم من تعدد مميزات الطاقة الشمسية التي أبرزها أنها نظيفة وغير مؤثرة بالسلب على البيئة، لكن توجد بعض المعيقات التي تواجه الحصول عليها وهي كالتالي:

الحاجة إلى مساحة كبيرة	وهذا الأمر لا يتوفر في أماكن كثيرة.
الموقع	يختلف توفر الشمس من موقع لآخر، لذا ينبغي اختيار موقع يزداد فيه ضوء الشمس.
الاستخدام الليلي	لا تتمكن الأنظمة من توليد الطاقة في الليل لعدم توافر ضوء الشمس.
تكلفة الإنشاء الأولية	مصاريف الألواح والتركيب والعمال تعد مرتفعة لذا يجب الاستعداد لذلك بمبلغ مالي جيد.

قاموا العلماء بالكثير من التجارب والدراسات للوصول إلى طرق بسيطة من خلالها يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتقليل ملوثات البيئة التي يتعرض لها البشر، وتوفير الأموال الباهظة للحصول على الطاقة من غيرها.