يُعتبر استغلال الطاقة الشمسية بشكل فعال وصحيح من أبرز الأنشطة التي ينبغي القيام بها.
ما هي الطاقة الشمسية؟
قبل الخوض في كيفية استغلال الطاقة الشمسية، من المهم التعرف على مفهومها، وهي:
- الطاقة التي يستمدها كوكب الأرض من الشمس، والتي تسهم في توفير الحرارة.
- تساهم الشمس في إمداد الأرض بالضوء الناتج عن التفاعلات التي تحدث داخلها.
- تُعتبر الطاقة الناتجة عن الشمس من أهم مصادر الطاقة التي تقدم فوائد عديدة للكائنات الحية على كوكب الأرض.
- لا يمكن تحديد القيمة الكاملة للطاقة الشمسية، إذ تتجاوز كميتها الحاجة الفعلية للطاقة على الأرض.
- لذا، يجب استغلال هذه الطاقة بشكل يلبي احتياجات البشرية من الطاقة في المستقبل.
طرق استغلال الطاقة الشمسية
تتعدد الطرق التي يمكن من خلالها استغلال الطاقة الشمسية بفعالية، ومنها:
تسخين المياه
- تُعتبر تقنية تسخين المياه المستخدمة في المسابح والحمامات من أفضل الأساليب.
- حيث تتيح حرارة الشمس تعديل درجة حرارة المياه الساخنة، مما يلغي الحاجة لاستخدام مصادر طاقة أخرى.
إنتاج الكهرباء
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية بشكل بسيط وبتكلفة منخفضة.
- يتم ذلك من خلال استخدام الخلايا الشمسية لتحويل أشعة الشمس إلى كهرباء.
- من الجدير بالذكر أن خلية شمسية واحدة يمكن أن تولد طاقة كهربائية تصل إلى 2 واط فقط.
- لذا يمكن زيادة القدرة الكهربائية من خلال مضاعفة عدد الخلايا.
تشغيل الأقمار الصناعية
- تساعد الطاقة الشمسية بشكل كبير في توفير الطاقة اللازمة لتشغيل الأقمار الصناعية بطريقة فعالة.
- يمكن استخراج طاقة كهربائية تصل إلى 1300 واط لكل متر مربع من الخلايا الشمسية.
- وبذلك تستطيع الأقمار الصناعية تزويد الأجهزة التي تعمل بها مثل أجهزة الكمبيوتر والراديو بالطاقة.
شحن البطاريات
- تُعتبر الطاقة الشمسية من أكثر مصادر الطاقة تكلفة شحن منخفضة.
- تساعد الألواح الكهروضوئية في الحصول على الطاقة اللازمة لشحن البطاريات والهواتف المحمولة بطريقة مباشرة.
تشغيل الآلات الحاسبة
- تتمتع بعض أنواع الآلات الحاسبة بقدرة على استخدام الطاقة الشمسية للتشغيل.
- حيث يتم تزويدها بألواح شمسية صغيرة الحجم لتحسين كفاءتها.
- نتيجة لذلك، يمكن للآلة العمل بكفاءة عالية عبر الطاقة الشمسية.
معلومات عامة عن الطاقة الشمسية
هناك العديد من المعلومات الهامة حول الطاقة الشمسية التي ينبغي معرفتها:
- تُعتبر محطة توليد الطاقة الحرارية من أشعة الشمس في كاليفورنيا من أكبر محطات توليد الكهرباء على مستوى العالم.
- تعمل العديد من الدول، مثل الصين وكندا والولايات المتحدة، على إنشاء محطات ضوئية ضخمة لإنتاج الكهرباء.
- يمكن تحقيق أعلى كفاءة من الطاقة الكهربائية عند وضع الخلايا الشمسية على مساحة صغيرة من المناطق الصحراوية.
- استخدمت الولايات المتحدة الطاقة الشمسية في تشغيل الطائرات في عام 1990.
أنواع الطاقة الشمسية
تتعدد أنواع الطاقة الشمسية، ومنها:
الطاقة المتجددة
- تُعتبر الطاقة الشمسية من أبرز أنواع الطاقة المستمدة من الشمس.
- تمتاز بالقدرة على التجدد المستمر، حيث لا يمكن استنفادها.
- بالإضافة إلى أنها من مصادر الطاقة النظيفة التي لا تلوث البيئة.
الطاقة الحرارية
- تسهم الطاقة المستمدة من الشمس في توفير الدفء للكوكب.
- تساعد على رفع درجات حرارة المنازل بشكل مريح خلال فصل الشتاء.
- كما تُساعد في تدفئة المياه في المسابح.
- تمنح العالم درجات حرارة ملائمة تساهم في الراحة.
الطاقة الكهربائية
- تُستخدم الحرارة الناتجة من الشمس في توليد الطاقة الكهربائية.
- تتعدد التطبيقات التي تعتمد على الطاقة الكهربائية المستخرجة من الشمس.
- يمكن لأي شخص الاستفادة من الطاقة الكهربائية من خلال تركيب الألواح الشمسية على أسطح المنازل.
فوائد الطاقة الشمسية
تتعدد الفوائد التي تقدمها الطاقة الشمسية على المستويين المحلي والعالمي، ومنها:
- تُعتبر بديلاً مثاليًا للطاقة الكهربائية التي تتطلب تكاليف مرتفعة.
- تُستخدم في تشغيل السيارات الكهربائية، مما يسهم في تقليل الاعتماد على النفط بشكل ملحوظ.
- تُعتبر وسيلة فعالة في عمليات التسخين المختلفة.
- تُساعد على تقليل تلوث البيئة عبر التقليل من استخدام أنواع الطاقة الأخرى.