ما هي الطاقة الشمسية وفوائدها

ما هي الطاقة الشمسية وفوائدها، تساهم مصدر الطاقة الشمسية في توليد الضوء والحرارة اللذان يتم استغلالهما في حياتنا ليومية بشكل دائم.

وجاءت استغلال مصدر الطاقة الشمسية الساقط على سطح الأرض لتلبية احتياجات الإنسان لتوفر الطاقة الكهربائية والحرارية بشكل مجاني دون أي تكاليف من خلال الاستفادة من مصدر الإشعاع الشمسي، فما هي الطاقة الشمسية وفوائدها وكيف يمكن استغلال الطاقة في حياتنا اليومية.

ما هي الطاقة الشمسية

تعرف الطاقة الشمسية (بالإنجليزية: Solar energy) بأنها أحد مصادر الطاقة المتجددة المستدامة والتي كانت تستخدم منذ القدم وحتى وقتنا الحاضر في العديد من الاستخدامات المختلفة كتدفئة المنازل والطهي وتجفيف المحاصيل الزراعية وتسخين المياه.

مع التقدم التكنولوجي أصبح بإمكاننا توليد الطاقة الكهربائية من خلال أشعة الشمس بشكل مجاني دون أي تكاليف، حيث تقدر كمية الإشعاع الشمسي الساقط على سطح الأرض بحوالي 174 بيتا واط، ولكن ما يصلنا منها كمية قليلة لوجود طبقة الغلاف الجوي والغيوم والانعكاسات.

استغلال الطاقة الشمسية

تم استغلال مصدر الطاقة الشمسية قديماً في الاستخدامات الحربية، حيث قام أرخميدس بحرق الأسطول الحربي الروماني عن طريق تركيز أشعة الشمس على سفن الأعداء باستخدام الدروع المعدنية، كما استغلت للحصول على النار لتحضير الطعام والطهي ولتسخين المياه.

وفي وقتنا الحالي يتم استغلال مصدر الطاقة الشمسية في العديد من التطبيقات المختلفة وأهمها توليد الطاقة الكهربائية، والطاقة الحرارية.

اقرأ أيضاً

• حساب عدد الألواح والبطاريات المطلوبة للثلاجة
• مواصفات الألواح الشمسية
• مواصفات بطاريات الطاقة الشمسية

توليد الطاقة الكهربائية عن طريق الطاقة الشمسية

تمثل تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عن طريق خلايا كهروضوئية تصنع من مواد شبة موصلة كالسيليكون والجرمانيوم، وبأجراء بعض العمليات الداخلية للخلية يتم إنتاج الطاقة الكهربائية على طرفيه وتحريكها داخل مسار دائرة مغلقة، وتسمى الخلايا الكهروضوئية أيضاً بالخلايا الفوتو ضوئية (Photovoltaiccells).

توليد الطاقة الحرارية عن طريق الطاقة الشمسية

يتم التحويل عن طريق وضع ألواح مسطحة تصنع من المعدن المطلي باللون الأسود للمساعدة في امتصاص حرارة الشمس بشكل أفضل، وعند تغذيته بالمياه تمر عبر أنابيب متصلة باللوح المعدني لإجراء عملية التبادل الحراري بين المياه والحرارة وذلك لتسخين المياه وهناك العديد من الفوائد الأخرى للطاقة الحرارية.

ما فوائد الطاقة الشمسية

تكمن فوائد الطاقة الشمسية في الكثير من المجالات المختلفة في حياتنا اليومية ومن هذه الفوائد:

• تساهم في تقليل الفواتير الشهرية للكهرباء.
• توليد الكهرباء من مصدر الشمس تقلل من تلوث البيئة الناتج عن انبعاث ثاني أكسيد الكربون وغاز الميثان.
• تستخدم في تدفئة المنازل والمباني بواسطة استخدام تقنيات معينة تعمل على امتصاص الحرارة للاستفادة منها في تدفئة الهواء.
• توفر الطاقة اللازمة لإنارة الطرق والممرات العامة للمدن والحدائق مما تساهم في تقليل الاعتماد على المحطات الحرارية.
• توفر الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية.
• يمكن استخدامها في توليد الطاقة الكهربائية دون أي مخاطر لأنها طاقة مستدامة وغير قابلة للنفاذ بعكس مصادر الطاقة التقليدية (الغير متجددة).
• تستخدم كمصدر بديل عن الوقود لتشغيل السيارة وسيرها لمسافات طويلة دون أي استهلاك للوقود، حيث بدأت الدراسات منذ فترة على أنشاء سيارات تعمل على نظام الطاقة الشمسية.
• تساهم في تشغيل محطات تحلية المياه ونظم الري الزراعة.
• تقلل من نسبة أعمال الصيانة مما يجعله الخيار الأفضل للمستفيدين.

وهنالك دراسات مكثفة حول التطويرات المستقبلية في مجال الطاقة الشمسية، حيث تتمحور الدراسات حول رفع كفاءة استغلال الطاقة الشمسية بشكل أفضل للاستفادة منها في توليد الطاقة الشمسية لمستويات أعلى مما نحن عليه الآن.

كما ستظهر مستقبلاً أجيال جديدة من الخلايا شمسية بتقنيات متقدمة ذات جودة وكفاءة عالية وذلك بحسب دارسة خبراء الطاقة الشمسية بالمختبرات العلمية.

المصادر والمراجع

• فولتيات وبعض المواقع الإلكترونية.