معلومات عن الطاقة الشمسية وكل ماتود معرفته عنها

تستثمر الطاقة الشمسية بفعالية لتشغيل الأجهزة الكهربائية الصغيرة. لكنها لم تتحول حتى الأن إلى مصدر للطاقة يعتمد عليه في تغذية مناطق بالكهرباء على نطاق واسع وذلك على الرغم من تطور التكنولوجيا التي مكنتنا من صناعة سيارات وطائرات تعمل بهذه الطاقة.

ومع ازدياد عدد السكان في العالم ازداد معه الطلب على كل شيء فزاد الطلب على الوقود الأحفوري الذي يلوث البيئة ويفاقم أزمة الاحتباس الحراري وعواقبها المناخية الخطيرة.

ونتيجة لهذه المخاطر التي يسببها استخدام الوقود الأحفوري بدأ البعض يفكر في حل لهذه المشكلة العالمية وذلك من خلال استخدام طاقة نظيفة.

مختصر مبسط عن الطاقة الشمسية

إن الخيار الوحيد لكي نشبع رغبة الإنسان النهمة للطاقة هي الشمس. ومع ازدياد الوعي العالمي لدى الناس ازداد استخدام الطاقة المتجددة كبديل عن الوقود الأحفوري مما أنعش صناعة الطاقة الشمسية.

وانتشرت الألواح الشمسية في كل مكان وأصبحنا نرى مزيدًا من الألواح الشمسية على أسطح المنازل حيث يسعد أصحابها بالنتائج فهي طاقة دائمة لا تنضب أبدًا.

تاريخ الطاقة الشمسية

في عام 1958 استطاع البشر للمرة الأولى تسخير طاقة الشمس وتخزينها في مدخرة (بطارية) وتمت صناعة نموذج مخبري لجهاز راديو يعمل بالطاقة الشمسية، كان ذلك الخبر خارجًا عن المألوف عام 1958.

وهذا الراديو مازال موجودا في مكتب لاري كازميرسكي وهو من أشهر العلماء الذين يعملون في مختبر الطاقة المتجددة الوطني في الولايات المتحدة الأميركية.

عام 1979 كان لاري كازميرسكي حاضرًا حين قام الرئيس الأميركي جيمي كارتر بزيارة مختبر الطاقة المتجددة الوطني. وكان العلماء والمهندسون قد حضروا منظومة الواح طاقة ضوئية باستطاعة 30 كيلو واط.

ولسوء حظ العلماء لم تكن الشمس ساطعة في معهد الطاقة الشمسية وبدأت السماء تمطر وازدادت برودة الجو حتى تساقط الثلج.

وقف الرئيس أمام هذه الألواح ومد يده ليمسح سطح الخلايا ظننا منه أن ذلك يساعد في عملها عندها أمسك كازميرسكي يد الرئيس وابعدها عن الخلايا لأنه كان خائفًا من فكرة أن تسجل سابقة مقتل رئيس أميركي بصعقة كهربائية وذلك سيكون سيئًا جدًا لهذه التقنية.

إن انتشار استخدام الطاقة الشمسية بشكل كبير بدأ منذ أزمة الوقود في سبعينيات القرن الماضي إلا أنها لم تسهم في تلبية نسبة كبيرة من الحاجة للطاقة واعتبرت من قبل الجميع أنها طاقة المستقبل.

وقد واجهت الطاقة الشمسية في بداياتها العديد من الخيبات. أولا بسبب المشكلة البديهية وهي غياب الشمس فعندما تغيب الشمس لا تولد الطاقة. إضافة إلى تكلفتها الباهظة؛ فالألواح الشمسية أكثر تكلفة من النفط.

لكن التقنيات الحديثة ومحطات الطاقة الشمسية الضخمة والمزيد من الابتكار دفع بهذه الطاقة نحو المستقبل.

وفي الولايات المتحدة الأمريكية مازال العلماء والمهندسون يعملون في مختبر الطاقة المتجددة الوطني على تطوير وتحسين تقنية الطاقة الشمسية.

ألواح الطاقة الشمسية على البيت الأبيض

في عام 1979 وخلال أزمة الوقود أمر الرئيس الأميركي جيمي كارتر بوضع ألواح الطاقة الشمسية على سطح البيت الأبيض لتسخين المياه في محاولة للتوعية بأهمية هذه الطاقة البديلة.

لكن الرئيس الأميركي دونالد ريغن الذي جاء بعده أمر بإزالتها في عام 1986 أثناء إصلاح السقف. إلى أن جاء الرئيس الأميركي باراك أوباما الذي قرر أعادت تركيبها في عام 2010 لتوليد الطاقة الشمسية وتسخين المياه.

الرئيس الأميركي جيمي كارتر الذي أمر بوضع ألواح الطاقة الشمسية فوق البيت الأبيض
صورة الرئيس الأميركي جيمي كارتر الذي أمر بوضع ألواح الطاقة الشمسية فوق البيت الأبيض
الرئيس جيمي كارتر بعد تركيب ألواح الطاقة الشمسية على سطح البيت الأبيض
صورة الرئيس جيمي كارتر بعد تركيب ألواح الطاقة الشمسية على سطح البيت الأبيض
الرئيس جيمي كارتر على سطح البيت الأبيض مع ألواح الطاقة الشمسية
صورة الرئيس جيمي كارتر على سطح البيت الأبيض مع ألواح الطاقة الشمسية
صورة الرئيس دونالد ريغان الذي امر بإزالة ألواح الطاقة الشمسية من البيت الأبيض
صورة الرئيس دونالد ريغان الذي امر بإزالة ألواح الطاقة الشمسية من البيت الأبيض

كيف تقوم ألواح الطاقة الشمسية بتوليد الكهرباء؟

تتألف ألواح الطاقة الشمسية من خلايا صغيرة وهذه الخلايا هي من تولد الطاقة ولو كنت صغيرا بما يكفي للدخول إلى هذه الخلايا الشمسية لوجدت أنها مكان صاخب.

الخلية الشمسية تشبه الشطيرة الجزء العلوي منها للوقاية ويكون شفافًا أما الجزء السفلي فهو قاعدتها أما الطبقة الوسطى المصنوعة من السيليكون فهي مركز الحدث.

فعندما تصطدم جزيئات أشعة الشمس التي تسمى الفوتونات بذرات السيليكون فإنها تكسر الروابط الضعيفة في ذرات السيليكون والإلكترونات المحيطة بها بسهولة وعندما تتحرر الإلكترونات تنتقل إلى أعلى طبقة السيليكون حيث تتحرك في تيار على طول أسلاك ناقلة. وبعد ذلك تمر من الألواح إلى السلك الذي يزود المنزل بالكهرباء.

كيف تقوم ألواح الطاقة الشمسية بتوليد الكهرباء؟
كيف تقوم ألواح الطاقة الشمسية بتوليد الكهرباء؟

واليوم تنتج الألواح الشمسية كمية كهرباء تعادل ضعفي ما كانت تنتجه الألواح القديمة كما أنها أرخص منها وأخف وزنا مما يسهل عل العمال تركيبها فوق أسطح المنازل.

هذه الميزات تدفع الناس أكثر فأكثر إلى الاستغناء عن طاقة الوقود الأحفوري واستبدالها بالطاقة الشمسية التي هي في تطور مستمر.

وقد قام بعض المهتمين بحماية البيئة بإنشاء مواقع على شبكة الإنترنت لمساعدة كل شخص يرغب بالتحول للطاقة الشمسية وتقديم النصائح لهم.

وإضافة لاستخدام ألواح الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء تستخدم ألواح شمسية أخرى لتسخين المياه التي تغذي نظام التدفئة المركزي مما يوفر من فواتير استخدام الغاز والكهرباء، هذا النظام يعمل في الصباح تلقائيًا ويتوقف في الليل.

رغم كل هذه الميزات لماذا لا نرى أسطح المنازل مغطاة بألواح الطاقة الشمسية؟

السبب الرئيسي هو التكلفة فالسعر هو أول سؤال يخطر على بال المستهلك، وتزويد منزل بالطاقة الكهربائية بالكامل يتطلب تركيب ألواح تبلغ قيمتها بين 15 ألف و28 ألف دولار أميركي. وإذا كان المنزل كبيرًا وتريد تسخين المياه فإن التكلفة ستصبح أكبر.

صورة طائرة من طراز Solar Impulse 2 تعمل بالطاقة الشمسية
صورة الطائرة Solar Impulse 2 تحلق فوق مدينة سان فرانسيسكو بولاية كاليفورنيا الأميركية
صورة قائد الطائرة Solar Impulse 2 يلتقط صورة سيلفي فوق ولاية نيويورك الأميركية
قائد الطائرة Solar Impulse 2 يلتقط صورة سيلفي فوق ولاية نيويورك الأميركية

مجموعة صور سيارات تعمل بالطاقة الشمسية

سيارة تعمل باستخدام الطاقة الشمسية

سيارة تعمل باستخدام الطاقة الشمسية

سيارة تعمل باستخدام الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي المصدر الوحيد للطاقة في الفضاء

صورة محطة الفضاء الدولية
صورة محطة الفضاء الدولية

الطاقة الشمسية هي المصدر الوحيد للطاقة في الفضاء

قد يعجبك ايضا

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

تذكر أنه لا يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيد

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.