تُعتبر الطاقة الشمسية من المصادر النظيفة للطاقة، حيث لا تُنتج عنها أي نفايات تُعرّض البيئة للخطر، كما أنها من مصادر الطاقة المتجددة التي تتمتع بتطبيقات متعددة.
في هذا المقال، سنستعرض أهم مزايا الطاقة الشمسية وأهميتها، بالإضافة إلى التحديات التي تواجه استخدامها.
أهمية الطاقة الشمسية
- تُعرف الطاقة الشمسية بأنها الضوء الناتج من الشمس، والذي يتكون من الموجات الكهرومغناطيسية.
- من الجدير بالذكر أن تفاعل ضوء الشمس مع المواد يحدث بسرعة، وقد أطلق العلماء على هذه التفاعلات اسم الطاقة الشمسية.
- تُعتبر الطاقة الشمسية واحدة من أبرز مصادر الطاقة المتجددة.
- تتميز هذه الطاقة بطبيعتها النظيفة والدائمة، على عكس مصادر الطاقة الأخرى.
مصير الطاقة الشمسية بعد استخدامها
لإجابة هذا السؤال، يجب أن نفهم أن الطاقة الشمسية لا تفنى ولا تُستحدث، بل يتم تحويلها إلى أشكال أخرى لتلبية احتياجات البشر كما يلي:
محطات توليد الكهرباء
- عندما يصل الضوء إلى المرايا، يقوم الباحثون بعكس هذا الضوء على أنابيب الماء، مما يسخن الماء حتى يصل إلى درجة الغليان.
- يتحول الماء بعد ذلك إلى بخار، الذي يُستخدم في تشغيل التوربينات البخارية المسؤولة عن توليد الطاقة الكهربائية.
- تنشأ الكهرباء بفعل حركة هذه التوربينات العملاقة، ومن أشهر محطات توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية يُذكر محطة توباز سولار في الولايات المتحدة الأمريكية.
محطات تنقية المياه
- تُستخدم الطاقة الشمسية في تنقية مياه البحر والمحيطات لتوفير مياه صالحة للشرب.
- يتم ذلك من خلال تحويل المياه السائلة المستخرجة من المحيطات إلى الحالة الغازية، مما يؤدي إلى ترسيب الأملاح والمواد العضوية.
- ثم يُعاد تكثيف المياه بواسطة تبريدها، مما يُحوّلها مرة أخرى إلى الحالة السائلة.
- تصبح المياه بعد ذلك قابلة للاستخدام للشراب أو لأغراض الري.
إنارة الشوارع وتوليد الطاقة الكهربائية للمنازل
- يمكن توليد هذه الطاقة بواسطة الخلايا الشمسية.
- تقوم هذه الخلايا بتحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء من خلال حركة الإلكترونات داخلها.
- تتكون هذه الخلايا عادة من مواد شبه موصلة مثل السيليكون والجرمانيوم.
مزايا الطاقة الشمسية
- تلعب الطاقة الشمسية دورًا حاسمًا في عملية البناء الضوئي للنباتات، مما يسهم في إنتاج الغذاء والطاقة، كما تُنتج الأكسجين اللازم للتنفس.
- تساعد الطاقة الشمسية في زراعة المحاصيل بجودة وكفاءة عالية.
- تُعتبر الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة المتجددة، إذ أنها صديقة للبيئة ولا تُسبب أي تلوث، على عكس إنتاج الطاقة المائية.
- تُستخدم الطاقة الشمسية أيضًا في تجفيف الأغذية، مما يساعد في حفظها ومنع فسادها.
تحديات استخدام الطاقة الشمسية
- التكلفة الأولية: تتطلب الأنظمة الشمسية تكاليف عالية عند إنشائها، نظراً لما تحتاجه من موقع وعدد الألواح وتكاليف العمالة.
- الاستخدام الليلي: تحتاج الأنظمة الشمسية إلى وجود الشمس، مما يعني أنه في الليل يتم الاعتماد على البطاريات الاحتياطية التي قد تكون اختيارية، لذا لا تستطيع هذه الأنظمة إنتاج طاقة كهربائية خلال هذه الفترة.
- الموقع: يعتمد توفر الشمس واستخدام الأنظمة الشمسية على الموقع، حيث قد تتوقف الأنظمة عن العمل في الأماكن التي تظل الشمس فيها مختفية لفترات طويلة، مثل فصل الشتاء أو أثناء حدوث الكسوف الشمسي.