يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال موضوع عن الطاقة الشمسية ، و استخدامات الطاقة الشمسية ، و فوائد الطاقة الشمسية ، و سلبيات الطاقة الشمسية ،يُعبّر عن الإشعاع الصادر عن الشمس بالطاقة الشمسيّة (بالإنجليزية: Solar Energy)، وهو الإشعاع القادر على إنتاج الحرارة، والتسبّب في حدوث تفاعلات كيميائيّة، وتوليد الكهرباء، ويُشار إلى أنّ إجمالي كميّة الطاقة الشمسيّة الساقطة على الأرض تتجاوز كميّة الطاقة التي تتطلّبها الأرض حالياً ومستقبلاً، حيث إنّها ستُلبّي كافّة الاحتياجات من الطاقة مستقبلاً إذا ما تمّ استغلالها بالشكل الصحيح، كما تُعدّ الطاقة الشمسيّة أحد أهمّ مصادر الطاقة المتجدّدة غير المنتهية والتي لا تُلوّث البيئة على عكس مصادر الوقود الأحفوريّ؛ كالفحم، والنفط، والغاز الطبيعيّ.
موضوع عن الطاقة الشمسية
تعرف الطاقة الشمسية (بالإنجليزية: Solar energy) بأنها الإشعاع الصادر عن الشمس، والذي يُنتج الحرارة، ويتسبب في حدوث تفاعلات كيميائية، وهي أحد المصادر المتجددة للطاقة، والتي تعدّ مصادر غير منتهية الإمدادات، ونظيفةً غير ملوثة للبيئة على عكس المصادر الأخرى كالفحم، والغاز الطبيعي، والبترول، ويمثل إجمالي كمية الطاقة الشمسية الساقطة على الأرض أكبر بكثير من متطلبات الأرض الحالية والمستقبلية من الطاقة، لذلك فإذا استُثمرت هذه الطاقة بشكل مناسب فإنها ستلبي كافة الاحتياجات المستقبلية للطاقة، وعلى الرغم من أنّ الطاقة الشمسية تعد مصدراً قوياً للطاقة، والضوء الشمسي هو أكبر مصدر للطاقة المُمتص من قبل الأرض، إلا أن كمية الأشعة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض تعدّ قليلة بعض الشيء، ويرجع ذلك إلى بعد الشمس الذي يتسبب في خسارة الإشعاع الشمسي، بالإضافة إلى خسارته الناتجة عن الغلاف الجوي والغيوم، والتي تمتص أو تشتت ما يصل إلى 54% من الأشعة الواصلة من الشمس التي تتكون من 50% تقريباً من الضوء المرئي، و45% من الأشعة تحت الحمراء، بالإضافة إلى كميات قليلة من الأشعة فوق البنفسجية، وغير ذلك من أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي، ويمكن استثمار الطاقة الشمسية في العديد من المجالات باستخدام تقنيات الطاقة المتجددة كالألواح والخلايا الشمسية.
استخدامات الطاقة الشمسية
تُستخدم الطاقة الشمسيّة في العديد من المجالات، ومنها ما يأتي:
- تدفئة أحواض السباحة: تُستخدم هذه الطاقة لتدفئة أحواض السباحة عندما تكون باردة، ويتمّ استخدام نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسيّة عن طريق وضع ألواح التسخين على سطح المنزل، والتي تجمع حرارة الشمس، ثمّ تُسخّن المياه وتضخّها إلى المسبح.
- شحن البطاريّات: يُمكن استخدام الطاقة الشمسيّة لشحن البطاريات متعدّدة الاستخدامات، وذلك عن طريق نظام الألواح الشمسيّة الكهروضوئيّة.
- الإضاءة الخارجيّة: يتمّ استخدام الطاقة الشمسيّة للإضاءة الخارجيّة بدلاً من استخدام الأسلاك الكهربائيّة، ويكون ذلك بواسطة الألواح الشمسيّة التي تشحن البطاريّات أثناء النهار لتكون كافية لتشغيل الإنارة ليلاً.
- الطهي: يُمكن استخدام الطاقة الشمسيّة لطهي الطعام، ويكون ذلك باستخدام الطبّاخ الشمسيّ، وهو عبارة عن صندوق يحتوي على مقلاة محاطة برقائق الألومنيوم؛ وذلك لتركيز أشعّة الشمس على الطعام.
فوائد الطاقة الشمسية
فوائد الطاقة الشمسية على الفرد
يعود استخدام الطاقة الشمسية على المستوى الفردي بالعديد من الفوائد، ومنها ما ياتي:
- مصدر للطاقة المتجددة: تُعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة؛ حيث تتوفّر كل يوم في مختلف أنحاء العالم، ولا تنفد الطاقة الشمسية بعكس بعض مصادر الطاقة الأخرى، ويستطيع الإنسان الاستفادة من الطاقة الشمسية لمدة 5 مليارات سنة على الأقل؛ أيّ حتّى انتهاء عمر الشمس المتبقي حسب ما حدده العلماء.
- وسيلة لتقليل فواتير الطاقة: يستطيع الإنسان استبدال مصادر الطاقة التي يستعملها بالطاقة الشمسية التي يُولدها النظام الشمسي الذي يستخدمه، بالتالي ستعتمد قيمة التوفير في فواتير الطاقة على كمية استخدام الكهرباء والتدفئة، بالإضافة إلى حجم النظام الشمسي الموجود، فكلما زاد حجمه قلّت الحاجة إلى استخدام مصادر طاقة أخرى وقلّ سعر الفواتير المترتبة.
- تطبيقات متنوعة: تُستخدم الطاقة الشمسية في الكثير من التطبيقات بالإضافة لتوليد الكهرباء والحرارة؛ حيث يُمكن استخدامها أيضاً في تقطير المياه في المناطق التي تفتقر إلى المياه النظيفة، وكذلك في تشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء.
- انخفاض تكاليف الصيانة: تُعتبر أنظمة الطاقة الشمسية من الأنظمة التي لا تحتاج إلى كثير من الصيانة، ويكفي تنظيفها عدّة مرات في السنة عن طريق الشخص نفسه أو شركات التنظيف المتخصصة.
فوائد الطاقة الشمسية على البيئة
يعود استخدام الطاقة الشمسية بفوائد عديدة على البيئة نذكر منها ما يأتي:
- حفظ المياه.
- تقليل تلوث الهواء.
- إبطاء تغير المناخ.
- تقليل أثر انبعاث الكربون.
- تقليل الاعتماد على الوقود العضوي التقليدي.
قد يهمك:
سلبيات الطاقة الشمسية
على الرغم من ميزات الطاقة الشمسية المتعددة إلا أنها تمتلك عدداً من السلبيات، ومنها ما يأتي:
- اعتمادها على الطقس: يتأثر الاستفادة من الطاقة الشمسية في حالة الطقس ووجود الشمس، فعلى الرغم من وجود أنظمة التخزين الاحتياطي للطاقة الشمسية عندما تكون الشمس غير مشرقة في أوقات الليل أو في الظروف الجوية السيئة إلا أنه هذه الأنظمة قد تزيد من الكلفة الإجمالية لتركيب الألواح الشمسية.
- ارتفاع التكاليف الأولية: على الرغم المنافع الكثيرة للألواح الشمسية على المدى الطويل إلا أن تكاليفها الأولية قد تكون مرتفعةً بشكل كبير.
- عدم المرونة: تشكل تقنيات الطاقة الشمسية كالألواح الشمسية تحديات واضحة عند أخذ المرونة والحركة بعين الاعتبار، وقد تظهر هذه التحديات في العديد من التعاملات كعقود الإيجار المُنتقلة إلى مستخدمين آخرين، والتي قد تفرض تكاليف إزالة التركيب وإعادة تثبيته في حال قرر المستأجر المنتقل أخذ هذه الألواح معه.
- التلوث: على الرغم من أن الألواح الشمسية تتميز بعمر طويل قد يبلغ نصف القرن، إلا أنه لا توجد أي معلومات حديثة عن إعادة تدوير هذه اللوحات الكهروضوئية، مما قد يجعل التخلص منها له تأثيرات كبيرة على البيئة.
- مساحة التركيب: يتطلب تثبيت تقنيات الطاقة الشمسية وجود مساحةً لذلك، ويظهر التحدي في ذلك بالنسبة للشركات الكبيرة التي تحتاج إلى مساحة كبيرة لجعل النظام فعالاً بما يكفي لتوفير الكهرباء بشكل دائم، أما بالنسبة لأصحاب المنازل فإنّ ذلك قد لا يتطلب مساحةً كبيرة، إذ يمكن استخدام الأسطح للتركيب.