تبدو الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب، يبحث الكثير من الناس عن هذه الأسباب، لأن الطاقة الشمسية لها أهمية كبيرة للأرض، حيث أن الأرض من الكواكب المعروفة وتوجد حياة على سطحها لأسباب عديدة، ولا من أهم هذه الأسباب وجود الطاقة الشمسية، حيث أن الشمس هي المصدر الرئيسي للطاقة على الأرض.
محتويات
تبدو الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب.
الطاقة الشمسية جذابة لعدة أسباب
- 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 لإنتاج مصادر بديلة للطاقة النظيفة والمتجددة، وهي الهيدروجين، عن طريق فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
- من فوائد الطاقة الشمسية أنها تستخدم للإضاءة، على سبيل المثال في إشارات التوقف أو لافتات حدود السرعة أو في اللوحات المستخدمة في مواقع البناء.
أهمية الطاقة الشمسية
تكمن الأهمية الخاصة للطاقة الشمسية في القدرة على الاستفادة من الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية أو حرارية، ويمكن استخدامها في العديد من المجالات الأخرى، مثل ما يلي
- توليد الطاقة الحرارية يعتبر توليد الطاقة الحرارية من أكثر المجالات شيوعاً في استخدام واستغلال الطاقة الشمسية، حيث تتم هذه العملية عن طريق وضع مجموعة من الألواح الشمسية التي تحتوي على طبقة من المعدن الأسود، ومغطاة بطبقة من المعدن الأسود. صفيحة زجاجية أو اثنتين، ثم تسخن عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة ثم تنقل الحرارة التي تم تخزينها أثناء الليل وأيضًا أثناء فترات غياب الشمس، والطاقة الحرارية الناتجة عن سخانات المياه والتدفئة المركزية المستخدمة في المنازل عندما يمر الماء الساخن من خلال أنابيب التدفئة في الأسقف والأرضيات.
- توليد الكهرباء تستخدم الطاقة الشمسية في إنتاج الكهرباء من خلال الخلايا الشمسية، والتي تعرف بالخلايا الكهروضوئية، وعند تعرضها لأشعة الشمس مباشرة، تولد هذه الخلايا جهدًا كهربائيًا صغيرًا، حيث تتكون الخلايا الشمسية من مواد شبه موصلة مثل السيليكون. ، وتحويل الطاقة الشمسية التي تولدها الشمس إلى طاقة كهربائية، يمكن للخلايا الشمسية توليد 2 واط من الكهرباء، وعندما يتم جمع أكثر من خلية شمسية، يطلق عليها صفائف وهي قادرة على إنتاج مئات أو حتى آلاف الكيلوواط من الطاقة الكهرباء، والتي بدورها يمكن أن تدير المصانع ويمكن أن توفر الكهرباء للمحطات السكانية.
- تحلية المياه باستخدام تقنية النانو، عمل فريق من مركز يسمى Nuit على تطوير نظام تحلية باستخدام الطاقة الشمسية، ويمر الماء الساخن عبر البرد ثم يتم تصفية جزيئات الملح المذابة.
تطبيقات الطاقة الشمسية
هناك العديد من التطبيقات التي تعتمد على الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة، حيث يتم تحويلها غالبًا إلى طاقة كهربائية، ومن أهم هذه التطبيقات
- استخدام الألواح الشمسية في المنازل يتم استخدام الألواح الشمسية التي توضع على أسطح المنازل، وقد زاد الناس ثقتهم في الفترة الأخيرة بسبب انخفاض تكلفتها وتطور صناعتهم، على الرغم من بداية تركيبها. يحتاج إلى الكثير من المال، ولكن بعد ذلك يوفر نفقات الكهرباء بشكل ما، ويعتبر هذا استثمارًا ناجحًا طويل المدى.
- إنارة الشوارع الرئيسية نشاهد الآن الألواح الشمسية على أعمدة إنارة الشوارع وأصبح الأمر مألوفًا لنا، وقد تم اعتماد هذه الطريقة وبالتالي من الممكن إلغاء الكابلات الكهربائية بين أعمدة إنارة الشوارع.
- الأجهزة المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية هناك العديد من الأجهزة المحمولة التي تعتمد على الطاقة الشمسية، على سبيل المثال، الهواتف المحمولة وأجهزة الشحن والساعات والمصابيح الكهربائية والعديد من الأجهزة التي تعمل بالخلايا الشمسية.
- التطبيقات الزخرفية هناك العديد من التصميمات التي تم فيها دمج الخلايا الشمسية الكهروضوئية وإضفاء لمسة جمالية على هذا المكان.
- رفع المياه الجوفية – يتم رفع المياه من الأرض بواسطة مضخات المياه بالطاقة الشمسية، وهذه المضخات شائعة في بعض البلدان وتستخدم أيضًا في المناطق النائية التي قد لا تصل إليها الكهرباء أو المناطق التي يصعب فيها توفير الوقود.
مزايا الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية
هناك فوائد عديدة للاعتماد على الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء بدلاً من استخدام المحطات التقليدية التي يمكن أن تعتمد على الوقود والديزل. يتم سرد الأهم أدناه
- آمنة وموثوقة ومضمونة وخالية من الصيانة.
- إنارة الأماكن المعزولة عن الشبكة.
- مجدية اقتصاديًا وفعالة لإضاءة المواقع البعيدة.
- توريد محطات الاتصال عن بعد.
- مرن، حيث يمكن زيادة حجم الخلايا الشمسية في المستقبل حسب الحاجة.
- يتم ضخ المياه واستخدامها لري المحاصيل الزراعية.
- الإضاءة العامة والطرق.
- إضاءة المنزل السكني.
- يمكن استخدامها بدلاً من شبكة الكهرباء العامة، حيث سيتم استخدام الألواح الشمسية، وستقوم بتوليد الكهرباء، لذلك لن نضطر إلى دفع فواتير الكهرباء.
- الطاقة الشمسية هي طاقة دائمة ومتجددة لا تنفد، يمكن استخدامها 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 اضطرابات أو ضوضاء.
- لا تسبب محطات الطاقة الشمسية المنزلية والألواح الشمسية أي آثار ضارة على البيئة.
أشهر استخدامات الطاقة الشمسية في المنزل
بدأ العديد من أصحاب المنازل في التحول 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
- هنا يجب أن توازن بين استبدال أو زيادة الإمداد بالكهرباء وكمية الطاقة المستهلكة والمنتجة.
- الإضاءة الداخلية التي تعتمد على الحاجة إلى إيجاد بطاريات تخزين تسمح باستخدام نظام الإضاءة ليل نهار، أو باستخدام أنابيب خاصة لتوجيه ونقل الطاقة الشمسية إلى مساحة معمارية محددة والعمل على تحسين مستوى الإضاءة المريحة. ولا يكون هذا الاستخدام إلا عند الفجر.
- إنها مصدر الطاقة للساعات والآلات الحاسبة التي تحتاج إلى القليل من الطاقة، والشمس هي مصدر الطاقة.
- طهي الطعام باستخدام أفران شمسية خاصة، وتعتمد هذه الطريقة على تجميع وتركيز أشعة الشمس عند نقطة واحدة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة هذه المنطقة ورفع درجة حرارتها.
وفي نهاية المقال أوضحنا أن الطاقة الشمسية تبدو جذابة لعدد من الأسباب أهمها توليد الكهرباء وبعض الاحتياجات المنزلية ومنها تسخين المياه، حيث أشارت بعض الدراسات إلى أن تسخين المياه في منازل تؤدي إلى استهلاك متوسط ربع إنتاج الطاقة الشمسية.