تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة التي لا تؤدي إلى إنتاج مخلفات ضارة. فهي اعتبرت خياراً هاماً لما تتمتع به من ميزات متعددة و تطبيقات واسعة. في هذا المقال، سنستعرض أهمية الطاقة الشمسية، فوائدها، وأبرز التحديات التي تواجه استخدامها.
أهمية الطاقة الشمسية
- تأتي الطاقة الشمسية من أشعة الشمس، وتتكون من موجات كهرومغناطيسية.
- يتفاعل ضوء الشمس سريعاً مع العديد من المواد، وقد أطلق عليها العلماء اسم الطاقة الشمسية نتيجة هذا التفاعل.
- تعد الطاقة الشمسية المصدر الأساسي لمجموعة من مصادر الطاقة المتجددة.
- من الجدير بالذكر أنها طاقة غير قابلة للنضوب، على عكس مصادر الطاقة الأخرى.
مصير الطاقة الشمسية بعد استخدامها
للإجابة على هذا التساؤل، من الضروري معرفة أن الطاقة الشمسية تُعد طاقة لا تفني، بل يتم تحويلها لأشكال أخرى لخدمة احتياجات المجتمع، من بينها:
محطات إنتاج الكهرباء
- عند سطوع أشعة الشمس على المرايا، يتم استخدام هذه الطاقات من خلال عكس الضوء نحو أنابيب الماء لتسخينها حتى الغليان.
- يتحوّل الماء إلى بخار يُستخدم لتدوير التوربينات البخارية، مما يسهم في توليد الطاقة الكهربائية.
- تدور التوربينات العملاقة لتوليد الكهرباء، ومن بين المحطات الشهيرة في هذا المجال محطة توباز سولار في الولايات المتحدة الأمريكية.
محطات معالجة المياه
- يتم الاعتماد على الطاقة الشمسية لتنقية المياه المأخوذة من البحار و المحيطات لتصبح صالحة للشرب.
- تتم تلك العملية من خلال تحويل المياه السائلة إلى بخار مما يؤدي لترسيب الأملاح والمواد العضوية.
- بعد ذلك، يتم تكثيف البخار ليعود مرة أخرى إلى الحالة السائلة، مما يسمح بتحويله لماء صالح للشرب أو لري المحاصيل.
إنارة الشوارع وتوليد الكهرباء للمنازل
- يتم توليد هذه الطاقة عبر خلايا شمسية.
- تعمل هذه الخلايا على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية من خلال حركة الإلكترونات داخلها.
- تتكون الخلايا من مواد شبه موصلة، مثل السيليكون والجرمانيوم.
مميزات الطاقة الشمسية
- لها دور حيوي في عملية البناء الضوئي للنباتات، مما يساعدها على إنتاج الغذاء والطاقة، بالإضافة إلى إنتاج الأكسجين الضروري لتنفس الإنسان.
- تساهم في زراعة المحاصيل الزراعية بجودة وكفاءة عالية.
- تعتبر من أهم مصادر الطاقة المتجددة وصديقة للبيئة، إذ لا تسبب أي نوع من التلوث كما هو الحال مع مصادر الطاقة المائية.
- يمكن استخدامها في تجفيف الطعام للمحافظة عليه ومنع فساده.
التحديات التي تواجه استخدام الطاقة الشمسية
- التكلفة الأولية: يحتاج النظام الشمسي إلى تكاليف إنشاء مرتفعة نظراً لمتطلباته من المكان وعدد الألواح وتكاليف العمالة للتثبيت.
- الاستخدام ليلاً: يتطلب استخدام الطاقة الشمسية توفر الشمس، لذا يتم الاعتماد على البطاريات الاحتياطية في الليل، والتي غالباً ما تكون اختيارية ولا توفر الطاقة الكهربائية بشكل كافٍ.
- الموقع: يختلف توافر الشمس من مكان لآخر، مما قد يؤثر على كفاءة الأنظمة الشمسية. في فترات معينة مثل الشتاء أو الكسوف الشمسي، قد تغيب الشمس لعدة أيام.