تُعتبر الطاقة الشمسية واحدة من مصادر الطاقة النظيفة، حيث لا تُنتج أي مخلفات تضر بالبيئة، كما أنها طاقة متجددة تُستخدم في العديد من التطبيقات. سنستعرض في هذا المقال أهداف هذه الطاقة، وميزاتها، بالإضافة إلى التحديات التي قد تعيق استخدامها.

أهمية الطاقة الشمسية

• تُعرف الطاقة الشمسية بأنها الضوء الذي emanates عن الشمس، ويتكون من موجات كهرومغناطيسية.
• يجدر بالذكر أن تفاعل ضوء الشمس مع المواد يحدث بسرعة، وقد أطلق العلماء على هذه التفاعلات مصطلح الطاقة الشمسية.
• تُعتبر الطاقة الشمسية المصدر الرئيسي لمجموعة مصادر الطاقة المتجددة.
• ومن المهم الإشارة إلى أنها طاقة نظيفة دائماً، على العكس من بعض المصادر الأخرى.

مسار الطاقة الشمسية بعد استخدامها

لنفهم هذا الموضوع بشكل أفضل، ينبغي علينا إدراك أن الطاقة الشمسية لا تفنى ولا تُستحدث، بل يتم تحويلها من شكل لآخر لتلبية احتياجات البشرية. إليكم بعض التطبيقات:

محطات توليد الكهرباء

• عندما تسقط أشعة الشمس على المرايا، يتم توجيه هذا الضوء ليعكس على أنابيب مياه حتى تصل إلى درجة الغليان.
• يؤدي ذلك إلى تحويل المياه إلى بخار، الذي يُستخدم من بعد ذلك في تحريك التوربينات البخارية لتوليد الطاقة الكهربائية.
• تعمل تلك التوربينات العملاقة على إنتاج الكهرباء، وأحد أشهر محطات الطاقة في العالم هي محطة توباز سولار في الولايات المتحدة.

محطات تنقية المياه

• يتم استخدام الطاقة الشمسية لتنقية مياه المحيطات والبحار للحصول على مياه صالحة للشرب.
• يتم ذلك عبر تحويل المياه السائلة إلى حالة غازية مما يؤدي إلى ترسيب الأملاح والمواد العضوية.
• بعد ذلك، يُعاد تكثيف المياه عن طريق تبريدها لتحويلها إلى حالة سائلة من جديد.
• وبذلك تصبح المياه جاهزة للاستهلاك البشري أو لري الأراضي الزراعية.

إنارة الشوارع وتزويد المنازل بالطاقة الكهربائية

• يتم توليد الطاقة الكهربائية من خلال الخلايا الشمسية.
• تقوم هذه الخلايا بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية من خلال حركة الإلكترونات.
• تتكون هذه الخلايا عادةً من مواد شبه موصلة مثل السيليكون والجرمانيوم.

مميزات الطاقة الشمسية

• تقوم الطاقة الشمسية بدور حيوي في عملية البناء الضوئي للنباتات، مما يُسهم في إنتاج الغذاء والطاقة، بالإضافة إلى إنتاج الأكسجين اللازم لاستنشاق الإنسان.
• تُساعد في زراعة المحاصيل الزراعية بجودة وكفاءة عالية.
• تُعتبر من أهم مصادر الطاقة المتجددة، حيث أنها صديقة للبيئة ولا تُسبب أي تلوث مثل بعض مصادر الطاقة المائية.
• تُستخدم الطاقة الشمسية أيضاً في تجفيف الطعام، مما يُساعد على حفظه ومنع فساده.

التحديات التي تواجه استخدام الطاقة الشمسية

• تكاليف الإنشاء الأولية: يتطلب إنشاء نظام الطاقة الشمسية استثماراً كبيراً لموقعه العدد اللازم من الألواح في مقابل تكاليف العمالة.
• الاستخدام الليلي: تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى ضوء الشمس، لذا يتم استخدام بطاريات احتياطية في فترات الليل.
  • وغالباً ما تكون هذه البطاريات اختيارية، مما قد يُحد من قدرة هذه الأنظمة على إنتاج الطاقة الكهربائية.
• الموقع: يختلف مدى توفر الشمس من منطقة لأخرى، مما يؤدي إلى توقف بعض الأنظمة الشمسية عن العمل.
  • في بعض الأماكن، قد تختفي الشمس لعدة أيام خلال فصل الشتاء أو أثناء الكسوف الشمسي.