محتويات
الطاقة المستدامة
تحول اهتمام العلماء والدول الكبرى إلى توليد الطاقة بوسائل بديلة ومتجددة وصديقة للبيئة، وذلك بسبب زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق البترول المستخدم في توليد الطاقة الكهربائية في محطات توليد الكهرباء والارتفاع من عوادم السيارات، وكذلك بسبب الانخفاض في مخزونات النفط العالمية وتوقع نضوبها خلال المائة عام القادمة. من أشهر الطرق التي يبحث عنها العلماء هي استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية، لأن الطاقة الشمسية طاقة متجددة وصديقة للبيئة ولا ينتج عنها نفايات ضارة مثل انبعاث ثاني أكسيد الكربون وهي المسؤولة عن العالمية. ظاهرة الاحتباس الحراري للأرض، والتي أدت إلى تغيرات بيئية ومناخية خطيرة للغاية. من خلال هذه المقالة سوف نتعرف على مفهوم وتعريف ومعنى الطاقة والمجالات التي نستخدم فيها الطاقة الشمسية.
مفهوم وتعريف ومعنى الطاقة الشمسية
يتكون ضوء الشمس من موجات كهرومغناطيسية، حيث تمتلك هذه الموجات طاقة يعتمد مقدارها على تردد هذه الموجات. وجد العلماء أن ضوء الشمس يتفاعل مع المواد بشكل جيد وسريع، وبالتالي يسخن الماء والمعادن المختلفة، وأطلق العلماء على هذه التفاعلات اسم الطاقة الشمسية. والتي تمثل تفاعل الضوء بألوان مختلفة مع المواد الموجودة على الأرض وتحويل هذا التفاعل وهذه الطاقة من شكل إلى آخر يخدم مصلحة الإنسان.
استخدامات الطاقة الشمسية
من خلال التجارب العلمية المختلفة على الضوء، تمكن العلماء من إنتاج وسائل وأجهزة مختلفة تتفاعل مع الضوء بطريقة محددة وسريعة في العديد من المجالات وتكون مفيدة جدًا للإنسان، ومن أشهر استخدامات الطاقة الشمسية
- محطات توليد الطاقة الكهربائية حيث استخدم العلماء عددًا كبيرًا وكبيرًا من المرايا التي تعكس الضوء الساقط عليها على أنابيب المياه، فعندما يسقط الضوء على هذه الأنابيب يسخن الماء الموجود بداخلها ويتحول إلى بخار ماء يستخدم لتحريك التوربينات البخارية. تستخدم في توليد الطاقة الكهربائية. من خلال بخار الماء المتدفق داخل هذه الأنابيب، تتحرك التوربينات بسرعات عالية وبالتالي تنتج طاقة كهربائية بسبب حركة هذه المولدات العملاقة. من أشهر وأكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم محطة توباز للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة الأمريكية ومحطة نور التي افتتحت عام 2015 في المغرب والتي صممت لتزويد معظم المدن المغربية بالطاقة الكهربائية النظيفة. .
- محطات تنقية المياه يستخدم العلماء الطاقة الشمسية لتنقية مياه البحر والمحيطات، وتنقية مياه الصرف الصحي للحصول على مياه الشرب، وري المحاصيل. تقوم هذه النباتات بتحويل الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية (بخار الماء) حيث تترسب الأملاح والمواد العضوية وغير العضوية في المواقع بعد ذلك يتم تكثيف بخار الماء عن طريق تبريده وتحويله إلى سائل ونقله إلى المواقع. من استعماله لري المحاصيل أو لحشوها وضخها للشرب.
- إنارة الشوارع وتوليد الطاقة الكهربائية المنزلية تستخدم الألواح الشمسية، التي تتكون من مواد شبه موصلة مثل السيليكون والجرمانيوم، لتوليد الطاقة الكهربائية في المنازل وإنارة الشوارع. تتميز هذه الألواح، أو المعروفة باسم الخلايا الشمسية، بقدرتها على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.