نظرًا لأن الشمس هي أقرب كوكب وأكبر كوكب في النظام الشمسي وهو كوكب مشرق لا يمكن أن يرتفع مثل القمر أو الكواكب الأخرى التي تمت زيارتها سابقًا ويعتقد أنها مسؤولة عن استقرار مجموعة الكواكب في النظام الشمسي ، فإن البحث عن الطاقة الشمسية ومواردها جاهز للضغط.
هي الطاقة التي تخرج مباشرة من أشعة الشمس وتكون على شكل ضوء وحرارة عاليين ، ونتيجة للتفاعلات النووية التي تحدث في الشمس يتم توليد الطاقة الشمسية وكمية الطاقة الشمسية المنتجة من ضوء الشمس أكثر بكثير مما كنا نتوقع وإذا تم استخدام هذه الطاقة فسوف تلبي احتياجات المجتمع بأسره. الطاقة الشمسية مهمة للغاية بالنسبة للمجتمع والبشرية ككل.
للتعرف على مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة ، نطلب منك قراءة هذا المقال: مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة.
توليد الطاقة الشمسية
يتم إنتاج الطاقة الشمسية وتحويلها إلى شكل آخر يمكن استخدامه بالطريقة التي من المهم بها جمع الفوتونات من الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء ببعض التقنيات. أمثلة على هذه التقنيات هي:
المصفوفات الكهروضوئية
تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء عن طريق تجميع الفوتونات من خلال عملية كهروضوئية ، المصفوفة هي مجموعة من الخلايا مرتبطة ببعضها البعض عن طريق مركبات معدنية ، وكل خلية كهروضوئية مصنوعة من السيليكون.
العاكسات:
الطاقة الكهروضوئية هي الجزء المسئول عن تحويل الطاقة الشمسية إلى شيء يمكن الاستفادة منه ، حيث إنها تنتج نوعًا إشكاليًا من الكهرباء لأنها تولد تيارًا كهربائيًا مستمرًا ، ولأن هذا النوع غير مناسب لجميع الأجهزة الكهربائية ، فيمكنها العمل على تدمير بعض الأجهزة بسبب التيار المستمر. تعمل العواكس على حل هذه المشكلات عن طريق تحويل التيار المباشر إلى التيار المتردد.
ما مدى أهمية الطاقة الشمسية
- إنها مسؤولة عن عملية التمثيل الضوئي التي تحدث في النباتات.
- يساعد في زراعة الأراضي الزراعية وإنتاج المحاصيل الزراعية وزراعتها.
- وهي مسؤولة عن مصادر الطاقة المتجددة لأنها لا تنقص.
- وازدادت أهميته حيث أصبح الغاز مصدرا للطاقة المتجددة في فترة تراجع الوقود والفحم.
- يساعد النباتات على إنتاج العناصر الغذائية للنباتات وبناء كتلة العضلات.
مزايا الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية
- تكلفة الكهرباء منخفضة كما أنها تتيح لأصحاب المنازل بيع فائض الكهرباء لأشخاص آخرين.
- إنتاج الطاقة وإنتاجها منخفض التكلفة.
- تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة حيث أنها طاقة مستمرة تولد الكهرباء لمدة تصل إلى 6 مليارات سنة.
- سيسمح للجميع بتقليل تكلفة فواتير الكهرباء الخاصة بهم.
- تعتبر الطاقة الشمسية صديقة للبيئة ولا تسبب التلوث لأنها طاقة نظيفة.
- الإشعاع الشمسي متوفر في جميع أنحاء الجمهورية.
- يمكن استخدام الألواح الشمسية في المنازل.
- تدعم الحكومات والدول الأخرى كل من يستفيد من الطاقة الشمسية.
- نظرًا لعدم وجود العديد من الأجزاء المتحركة ، فإن الصيانة تكون أقل تكرارًا ، وليس مثل الطاقة المتولدة من الرياح.
ولا تفوت على هذا الموضوع: البحث عن الاختراعات الحديثة التي تفيد البشرية
مساوئ استخدام الطاقة الشمسية
- تحاول الاستفادة من الطاقة الشمسية تغيير الأحوال الجوية أو المناخ حيث تتسبب الأحوال الجوية المتغيرة في الصيف والشتاء في عدم استخدامها بشكل مناسب.
- تتطلب الطاقة الشمسية تكلفة عالية لأنها تتطلب تقنية عالية.
- لا يمكن استخدام الطاقة الشمسية في الليل ، لذلك لا يمكن استخدامها إلا في الصباح ، لذلك يجب تخزينها في مكان ما مثل البطارية لحفظها.
- يحتاج تخزين الطاقة الشمسية إلى أماكن كبيرة حيث يتم تخزين الطاقة الشمسية.
طرق تخزين الطاقة الشمسية
يتم تخزينها في بطاريات مخصصة للطاقة الشمسية حتى يمكن استخدامها في الليل.يستخدم ضوء الشمس في الوقود لأن الخلايا الكهروضوئية يتم إنتاجها بواسطة طريقة تستخدم الطاقة الشمسية لفصل جزيء الماء إلى هيدروجين وأكسجين ويتم تخزينه كوقود.
وعندما تكون هناك حاجة للكهرباء ، يتم فصل الأكسجين عن الهيدروجين من خلال خلية تسمى خلايا الوقود ، ويتم إنتاجه بطريقة كهربائية ، ويمكن تخزين الطاقة الحرارية من ضوء الشمس في محلول ملحي وتخزينها في درجة حرارة عالية.
عندما تكون هناك حاجة للكهرباء ، يتم فصل الطاقة من محلول المحلول الملحي إلى ماء بواسطة جهاز يغير الحرارة ويتحول إلى بخار ، ويتم توليد الكهرباء بهذه الطريقة.
أشهر استخدامات الطاقة الشمسية في المنازل
- تستخدم الطاقة الشمسية للتدفئة بأجهزة التدفئة الخاصة بها مع نظام تدفئة خاص.
- تستخدم أنظمة التدفئة الشمسية للمياه المستخدمة في المنازل.
- المراوح التي يتم تهويتها خارج النظام الشمسي تستخدم الطاقة الشمسية لأنها تعتمد على الحرارة أثناء التشغيل.
- يتم شحن البطاريات عن طريق لمس الطاقة الشمسية.
لمزيد من المعلومات حول استخدامات الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء اضغط هنا: استخدامات الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء وأهم مصادر الطاقة
توسعة المنازل والمحلات التجارية بالطاقة الشمسية
- استخدام الطباخ الشمسي في المطبخ اثناء الطهي حيث يعتمد على الطاقة الشمسية
- استخدام الطاقة الشمسية في إنارة المنزل.
كيف يتم استخدام الطاقة الشمسية؟
هناك طريقتان لتسخير الطاقة الشمسية ، طريقة حديثة وطريقة قديمة استخدمت في الماضي ، وسنشرح طريقتين أدناه.
الممارسات القديمة:
قديما كانت البيوت تتجه نحو الشمس للاستفادة القصوى من أشعة الشمس لأن البناء يستخدم عددا من المواد التي تمتص الحرارة من أشعة الشمس وتخزنها في المنازل. ساعد هذا على زراعة النباتات في غير موسمها.
تم تعديل استخدام الطباخ الشمسي ، وهو صندوق يستخدم الطاقة الشمسية في عمليات الطهي ويسمى طباخ الطاقة الشمسية ، لاستخدامه في العيادات الطبية لتعقيم أدوات الطهي أو تعقيم أدوات التشغيل قبل بدء عملية الطهي.
كما تم اختراع ما يسمى بالسخان الشمسي لتسخين المياه المنزلية للاستحمام والعديد من الأغراض الأخرى ، ويمكن تعقيم مياه الشرب بالطاقة الشمسية ، وقد أجريت دراسات مع بعض النتائج ، وهي التعرض لأشعة الشمس لبضع ساعات. يساعد في قتل الطفيليات والبكتيريا الموجودة فيها وتعقيمها.
حتى الآن ، هناك أكثر من مليوني شخص يستخدمون الطاقة الشمسية في المياه كل يوم وهم من البلدان النامية.
التطبيقات الحديثة:
يتم توليد الطاقة الشمسية من خلال الخلايا الشمسية التي تحول الطاقة الشمسية مباشرة إلى كهرباء ، ويتم ذلك عن طريق وضع عدد كبير من الخلايا على أسطح بعض المنازل مثل الألواح الخشبية ، حتى يتم إنتاج الكهرباء لعدم وجود طاقة في الخلية. يمكنها إنتاج الطاقة معها لأن طاقتها منخفضة.
تم استخدام هذه الخلايا الشمسية في الآلات الحاسبة والمباني التجارية والأقمار الصناعية وحتى الملاعب لأنه في عام 2009 تم بناء ملعب كبير في تايوان وتم وضع حوالي 8800 لوح خشبي على سطح هذا الاستاد.
تستخدم تكنولوجيا الطاقة الشمسية وحرارة الشمس بدلاً من الإشعاع الشمسي.
لذلك وصلنا إلى نهاية مقالنا ونأمل أن نشرح لكم ما هي الطاقة الشمسية وأهميتها وطرق تخزينها.