اكتشف المهندسون عيوب الطاقة الشمسية التي يواجهونها عند استخدام الشمس كمصدر بديل ومتجدد لإنتاج الطاقة.
بعد توسيع نطاق الاحتياجات من الطاقة في أعقاب الانفجار السكاني والتطور التكنولوجي وانخفاض كمية الوقود المتوفرة على الأرض، يوضح موقع جديد اليوم أوجه القصور هذه بالتفصيل.
مساوئ الطاقة الشمسية
الطاقة التي يتم الحصول عليها من ضوء الشمس هي إحدى وسائل دعم التنمية الاقتصادية للدول النامية، ولكن يمكن أن تصبح أوجه القصور في هذه الطاقة عقبة أمام هذا التطور، والتي يتم عرضها في:
- تكلفة الألواح: تستخدم الألواح للاستفادة من أشعة الشمس، ولكن هذه الألواح باهظة الثمن بسبب مكوناتها، لذلك ليس من السهل تعميم الطاقة الشمسية على نطاق واسع.
- لوحات التحكم: يتم تركيب الألواح على أسطح وأسطح المنازل بناءً على تعرضها لأشعة الشمس وهي معقدة وقد تتطلب دراسة جيدة قبل التركيب.
- كفاءة الألواح: تختلف كفاءتها باختلاف شدة إشعاع الشمس وسطوعه، لذا تتحكم الشمس في كمية الطاقة التي يمكن استخلاصها واستخدامها.
- الأضرار التي تلحق بالأراضي الزراعية: تستخدم الشركات والمصانع مساحات كبيرة لتخزين هذه الألواح الشمسية مما يؤثر على مساحة الأرض الزراعية.
- قلة الموارد: تتطلب المصانع موارد وتقنيات خاصة لإنتاج الطاقة الشمسية، ونقص هذه الموارد يؤدي إلى عدم القدرة على تلبية الاحتياجات والمتطلبات المختلفة للأسواق بالكمية المناسبة من الطاقة.
- تكلفة البطاريات: تُستخدم البطاريات لتخزين الطاقة وتوفيرها في المساء، لكن هذه البطاريات غالية جدًا.
أنظر أيضا: تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
تعريف الطاقة الشمسية
هذه طريقة لإنتاج الطاقة بدلاً من استخدام الوقود، ويتم استخلاص هذه الطاقة من نجم الشمس باستخدام الإشعاع منه إلى الأرض:
- الأشعة الشمسية: تسببها بعض التفاعلات النووية داخل نجم الشمس، ثم تبعثها الشمس على شكل أشعة فوتونية، وهي أشعة قوية للغاية وتعتبر مصادر للطاقة.
- تصنيف الشمس: تصنف على أنها أكبر مصدر يرسل ويبعث الحرارة والضوء إلى الكوكب.
- يتم توزيع الأشعة المرسلة من الشمس حسب المنطقة، اعتمادًا على قرب المنطقة من خط الاستواء، فكلما اقتربنا، زادت حصة الأشعة.
- طاقة شمسية
كيفية تركيب الألواح الشمسية
وهناك تقنيات تسهل تركيب الألواح دون معاناة وتقلل من عيوب وسلبيات الطاقة الشمسية وتتلخص فيما يلي:
- استشر استشاري التركيب لتحديد عدد الألواح المطلوبة للتركيب.
- وتمنع الأخطاء التي تزيد من تكلفة التركيب والإصلاح وما إلى ذلك.
- انتبه للمساحة: يجدر التحقق من مقدار المساحة المتاحة لتثبيت الألواح للتأكد من ملاءمتها قبل استثمار المال والجهد والوقت في تركيب الألواح وتركيبها.
- حساب كمية الطاقة التي تحتاجها: يتم ذلك عن طريق تتبع فواتير الكهرباء الخاصة بك والتحقق من عدد الكيلوواط / ساعة المدرجة عليها.
- احسب متوسط قيمة هذا الرقم لفهم مقدار الطاقة المطلوبة.
- التعليم الذاتي: من الضروري فهم أساسيات الألواح الشمسية والكهرباء لتتمكن من الحصول على النتيجة المثالية بعد تركيبها.
إقرأ أيضاً: استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
مزايا الطاقة الشمسية
عندما يقارن المهندسون والعلماء مزايا وعيوب الطاقة الشمسية، تكون المزايا كما يلي:
- الشمس هي أحد المصادر المتوفرة باستمرار على كوكب الأرض وهي متجددة دائمًا، وهي من الحلول المثالية لتوفير الطاقة للمناطق النائية.
- كما أنها من مصادر نظيفة لا تنبعث منها ملوثات ضارة بالبيئة ولا تزعج الناس بصوت عالٍ بخلاف المولدات التي تتداخل مع الصوت.
- وهو أيضًا مصدر مشترك متاح لمختلف المجموعات الشعبية، بحيث لا يحتكر هذا المصدر أي شخص أو مجموعة معينة.
- توفر الطاقة الشمسية المال لأنك لن تضطر إلى دفع فواتيرها.
- من السهل أيضًا الاعتماد عليه لتوليد الطاقة للتطبيقات الفضائية ويمكن استخدامه كمصدر للطاقة الحرارية أو الكهربائية.
- من السهل تركيب الألواح بهذه الطاقة في أي موضع ضد الحرارة وأشعة الشمس، في المباني، والمرائب، ومواقف السيارات الخاصة، إلخ.
- بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه الألواح بعمر خدمة طويل يصل إلى 25 عامًا وتكلفة الصيانة منخفضة جدًا، حيث تتم الصيانة عن طريق تنظيف الألواح أكثر من مرة في السنة.
كيف تعمل الطاقة الشمسية
تلتقط الألواح المثبتة على الأسقف ضوء الشمس ثم تولد الطاقة على النحو التالي:
- أولاً، تطلق الرقاقات الإلكترونات من خلايا السيليكون الخاصة بها، وتشكل تيارًا كهربائيًا مباشرًا.
- ثانيًا، يقوم العاكس بتحويل هذا التيار المباشر إلى تيار مباشر مناسب للاستخدام في المؤسسات والمباني والمنازل.
- لاستخدام الطاقة أثناء الليل، يتم نقل الطاقة إلى البطاريات التي تخزنها.
يستخدم الطاقة الشمسية
تستخدم الطاقة الشمسية بأشكال عديدة وضخمة، وهنا بعض منها:
- التدفئة والمياه الساخنة: تستخدم معظم المباني الطاقة لتسخين المياه خلال فصل الصيف.
- إنه بمساعدة سخانات بأشكال مختلفة، ويستخدم الماء الساخن في مختلف مجالات الحياة.
- تحلية مياه البحر: تستخدم لتحلية المياه وتوفير مياه نظيفة صالحة للاستهلاك.
- وهذا في البلدان الفقيرة بالمياه حيث لا توجد أنهار والتي تعاني من نقص هطول الأمطار.
- تشغيل المحطات: يتم ذلك عن طريق تحريك أشعة الشمس وتوجيهها إلى المياه المتدفقة داخل الأنابيب لتتحول إلى بخار ثم تصل إلى التوربينات.
انظر هنا: الطاقة الشمسية
في الختام، لا يزال المهندسون والعلماء يحاولون إجراء تجارب للقضاء على عيوب الطاقة الشمسية.
من خلال أفكار تنويرية تقلل التكلفة الإجمالية لتركيب وتركيب الألواح، وتوفر الطاقة بقدر يلبي احتياجات الناس.