استخدامات الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية

هي الإشعاع الصادر عن الشمس نتيجة التفاعلات النووية الهائلة التي تحدث فيها، وهذا الإشعاع هو أساس أغلب أنواع الطاقات الموجودة في الأرض، وقد تبين أن الطاقة الشمسية الواصلة لا تتجاوز بشكل كبير احتياجات البشر الحالية من الطاقة إذا تم استغلالها بالشكل المناسب، فالطاقة الشمسية تنتشر في كل مكان وبإمكانها تأمين كل احتياجات الطاقة المستقبلية، ومن المتوقع أن تصبح استخدامات الطاقة الشمسية أكثر انتشارًا في هذا القرن باعتبارها طاقة متجددة ونظيفة لا تنضب وغير ملوثة للبيئة، وبسبب التناقص المتزايد للوقود الأحفوري كالفحم والبترول والغاز الطبيعي، وسيتطرق هذا المقال لإيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية واستخداماتها.^[١]

إيجابيات الطاقة الشمسية

إن استخدامات الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة في المنازل أو في انارة الشوارع أو حتى في الاستخدامات الصناعية لها إيجابيات كثيرة تنعكس على الاقتصاد والبيئة، باعتبارها مصدر طاقة متجددة تتوجه إليها الأنظار باهتمام بالغ، وبسبب التطور التكنولوجي تعتبر هي الرائدة في المستقبل، وهذه بعض إيجابيات استخدامات الطاقة الشمسية:^[٢]

• مصدر طاقة نظيفة: فبعد تركيبها ليس لها أي أثار على الجو، على عكس الأنواع الأخرى للطاقة و الوقود الأحفوري.
• طاقة متجددة لا تنضب: حيث تعتبر الطاقة الشمسية طاقة لا تنفذ كما هو الحال في الوقود الأحفوري المتناقص بسرعة، حيث سيحصل البشر على الطاقة الشمسية طالما هنالك شمس تشرق يوميًا.
• تتوفر في كل مكان: وهي ميزة عظيمة للطاقة الشمسية، حيث تؤمن الطاقة في المناطق النائية التي لا توجد فيها شبكات كهرباء، ومثالًا على ذلك الأقمار الصناعية.
• لا تحتاج لمساحة مخصصة: حيث يمكن تثبيتها على الأسطح وهذا يوفر الكثير من المال.
• تقليل فواتير الكهرباء: إذ من الممكن الغاء هذه الفواتير كليًّا، حيث تؤمن كهرباء للمنازل تجعل الفرد يستغني عن الوقود الاحفوري الذي يتطلب فواتير شهرية.
• متوفرة في كل مكان: فالشمس تشرق على الجميع دون استثناء، ويمكن استغلالها من قبل الجميع.
• الصيانة المنخفضة: فالألواح الشمسية لا تحتاج سوى لمسح دوري وتستمر بالعمل لعشرين عامًا تقريبًا.
• طاقة صامتة: حيث أن أدوات تحويل الطاقة الشمسية لا تملك أجزاء متحركة لذلك فهي صامتة على عكس استخدام الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء أو تسخين المياه أو غيرها من الاستخدامات يكون مترافقًا مع الضجيج العالي والمزعج.

سلبيات الطاقة الشمسية

رغم الإيجابيات الكبيرة لاستخدامات الطاقة الشمسية التي ذكرت سابقًا إلا أنها لا تخلو من العيوب، كسائر المعدات المستخدمة في تحويل الطاقة، وسيتم ذكر بعض عيوبها بإيجاز:^[٢]

• تكلفتها الأولية عالية: حيث أن سعر الألواح الشمسية أو أجهزة التسخين مازالت مرتفعة مقارنة مع دخل الفرد ومع أسعار الوقود الأحفوري.
• العمل المتقطع: فكافّة أجهزة تحويل الطاقة الشمسية تعمل نصف يوم، أي في النهار فقط، وهي غير قادرة على أنتاج الطاقة ليلاً.
• الحاجة لمساحة كبيرة: فعند الحاجة لطاقة تكفي لشركة أو مصنع، لن تكفي الأسطح وسيتطلب الأمر مساحات إضافية.

استخدامات الطاقة الشمسية

بعد الاطّلاع على مفهوم وإيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية وبيان أنها طاقة المستقبل القريب كونها طاقة نظيفة لا تنضب ومتوفرة في كل مكان، لابد من الحديث عن استخدامات هذه الطاقة؛ سواء الاستخدامات المنزلية أم الصناعية حيث يمكن استخدام الطاقة الشمسية بمجالين: استخدامات حرارية، واستخدامات كهروضوئية.^[٣]

الاستخدامات الحرارية

يعتمد استغلال الطاقة الشمسية في الاستخدامات الحرارية على استغلال الحرارة الواصلة من الشمس مباشرةً، وذلك يتم بطرق عديدة وأماكن مختلفة تعتمد على استخدام الحرارة بشكل كبير، ومن هذه الطرق والاستخدامات ما يأتي:

• تسخين المياه: تعتبر الطاقة الشمسية هي أفضل بديل للأجهزة الكهربائية والغاز وغيرها في عملية تسخين المياه، وكذلك تزيد كفاءتها بحوالي 30% عن الأساليب التقليدية للتدفئة.
• تسخين حمامات السباحة: ويتم ذلك باستخدام بطانيات شمسية للحفاظ على حرارة مياه المسابح مرتفعة، وهو أحد استخدامات الطاقة الشمسية المعروفة، وهو لا يتطلب أي منشأة.
• الطبخ بالطاقة الشمسية: حيث تتوفر أجهزة الطهي بالشمس كالأفران الشمسية التي ليس لها أي فاتورة تُدفع، وهي عكس الطرق التقليدية التي تستخدم الغاز والوقود الاحفوري، تعتبر طاقة نظيفة ومتجددة. وقد انتشرت بشكل واسع خاصة في المناطق النائية التي لا تتوفر فيها شبكات الكهرباء الحكومية ولا يوجد فيها مصادر طاقة كالغاز الطبيعي.
• تجفيف الفواكه والخضراوات وتعقيمها بالطاقة الشمسية: حيث لا تتطلب هذه العملية أي تكاليف إضافية، وهذا أسلوب قديم مستخدم من قبل الانسان.

الاستخدامات الكهروضوئية

وهذا المجال يعتمد على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء باستخدام الألواح الشمسية التي تقوم بامتصاص طاقة الفوتونات لتحرض ذرات السيلكون وتوليد الكهرباء، ويشمل ذلك طرق عدة، منها:

• استخدامات الطاقة الشمسية في الأماكن السكنية: ومن خلالها يمكن تأمين كل احتياجات المنازل من تدفئة وإنارة وكذلك الطهي وغيرها الكثير من الحاجات المنزلية.
• استخدامات الطاقة الشمسية لأغراض صناعية: حيث بدأت الشركات والمؤسسات الكبيرة وخاصة التي تقع في المناطق النائية باستخدام الطاقة الشمسية لتوفير المصاريف التي تهدر على الوقود الاحفوري، وتخفيف الانبعاثات الغازية التي تزيد من مشكلة الاحتباس الحراري.
• استخدامات الطاقة الشمسية لتاأين البنى التحتية: كإنارة الشوارع وتشغيل إشارات المرور والحماية من الظواهر الطبيعة كتآكل الانابيب وغيرها من الاستخدامات.

المراجع[+]

1. ↑ "Solar Energy", www.britannica.com, Retrieved 19-5-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Solar vs. Traditional Energy in Homes", large.stanford.edu, Retrieved 19-5-2019. Edited.
3. ↑ "What are the different uses of solar energy?", www.quora.com, Retrieved 19-5-2019. Edited.