محتويات
طاقة شمسية
الشمس هي المصدر الرئيسي للطاقة على الأرض، وبدونها لن نتمكن من العيش على هذا الكوكب. بفضل أشعة الشمس، تنمو النباتات وتصنع طعامها. بدونها، لكانت الأرض قد غرقت في الظلام، وتحولت إلى كرة من الجليد. الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة ومتجددة، وهي ناتجة عن التفاعلات الهائلة التي تحدث. في الشمس، تتلقى الأرض كمية صغيرة من الطاقة التي يتم توليدها أثناء هذه التفاعلات، لكنها كافية لاستغلالها في العديد من التطبيقات.
استفد من الطاقة الشمسية المباشرة
- تجفيف المحاصيل الزراعية مثل القمح والشعير وغيرها.
- تم استخدامه منذ العصور القديمة لإشعال النار من خلال تركيز أشعة الشمس باستخدام العدسات أو المرايا، وفي إحدى الحروب استخدم أرخميدس هذه الخاصية لحرق الأسطول الروماني.
واستخدم كثير من العلماء الطاقة الشمسية في تقطير وتبخر الماء.
- تصميم المنازل بطريقة تستفيد من أشعة الشمس أثناء النهار لتدفئة المنزل، ويتوفر العديد من التصميمات مثل الغرف الزجاجية.
تقنيات الاستفادة من الطاقة الشمسية
يوجد اليوم تقنيتان أساسيتان لاستغلال الطاقة الشمسية، وهما
الخلايا الضوئية
يتم استخدامه لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، ويتكون بشكل أساسي من الخلايا الكهروضوئية المرتبة على شكل مصفوفات، وهي مواد شبه موصلة، مثل السيليكون والجرمانيوم، حيث يتم إطلاق إلكترونات هذه المواد من مداراتها عند سقوط ضوء الشمس عليها يولد تيارًا كهربائيًا، وقد اكتشفه علماء الفيزياء في نهاية القرن التاسع عشر، وله أشكال عديدة، تختلف في كفاءته في استغلال الطاقة الشمسية، ولا يزال البحث يعمل في هذا الصدد لإيجاد الألواح الشمسية التي تستغل الطاقة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، ويمكن توليدها من الكهرباء في نفس الوقت، أو تخزينها في بطاريات مختلفة الأنواع، واستغلالها في أي وقت، وأكبر مثال على ذلك يتم تطبيقها في العديد من البلدان هو استخدام الطاقة الصغيرة. الألواح الشمسية في إنارة الشوارع، حيث يتم توليدها وتخزينها أثناء النهار، واستخدامها للإضاءة ليلاً، دون الحاجة إلى تمديد الأسلاك الكهربائية، ويوجد العديد من الكونترات. التي تنشئ مجالات طاقة تستخدم في العديد من المجالات.
الألواح الشمسية
والتي تستخدم لتسخين المياه بواسطة طاقة الشمس، وهي عبارة عن لوحة تحتوي على مواسير مياه مطلية باللون الأسود، ومعزولة بنوع خاص من الزجاج، ومبدأ عملها يقوم على تمرير الماء في هذه الأنابيب، لذلك اللون الأسود يمتص الحرارة وبالتالي يسخن الماء، والعازل الزجاجي يمنع تسرب الحرارة، وبعد ذلك يتم حفظه بثرموستات للحفاظ على درجة حرارته، وبالتالي توفير الماء الساخن في المنازل دون الحاجة إلى تسخينه بالكهرباء أو أي شيء آخر. المصدر، لكن قدرته على تسخين المياه تعتمد على قوة الشمس، ففي أيام الشتاء خاصةً الغائمة، تكون قدرته أقل مقارنة بأيام الصيف.