إيجابيات الطاقة الشمسية وكذلك استخدامات الطاقة الشمسية، كما سنقوم بذكر عيوب الطاقة الشمسية، وكذلك سنتحدث عن أهمية الطاقة الشمسية، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعوا معنا.
محتويات المقال
إيجابيات الطاقة الشمسية
– تعد من أهم المصادر الطبيعيّة المستدامة، حيث يمكن استغلالها كأحد البدائل الطبيعيّة لتوليد الطاقة الكهربائية، وبالتالي يمكن الاستغناء بشكلٍ كامل عن شركات الكهرباء، والتوقف عن دفع الفواتير الكهربائية المُرهقة لميزانيات البشر والمنظمات.
– تستخدم كوقودٍ للسيارات، حيث ابتكر الإنسان السيارات التي تعمل وتسير على الشمس، بدلاً من استهلاك المشتقات النفطية، حيث يزيد ذلك تكلفة التنقل بين المناطق، مما يؤدي إلى تخفيف التلوث البيئي والدخان الناتج عن هذه المحروقات.
– تعد أنظمة التبريد والتسخين من أهمّ الطرق التي يمكن من خلالها استغلال هذه الطاقة، حيث توفر الماء الساخن طيلة الوقت، وذلك عن طريق وضع الألواح أو الأحواض الشمسية فوق أسطح المباني والمنازل في الأيام المُشمسة.
– تعدّ متوفرة بنسبةٍ عاليةٍ ولفتراتٍ طويلة، وتقلّل كمية الخطوط الموصولة بين المباني وانتشار الأعمدة في الطرقات.
– تمنع حدوث التلوث الناتج عن استخدام المولدات الصناعية للطاقة.
– تقي من التلوث الضوضائي، حيث لا ينتج عنها أي أصواتٍ مزعجة، كما أنها لا تسبب أضراراً بيئيةً أخرى.
– لا تحتاج إلى جهودٍ متواصلة في أعمال الصيانة والتركيب، حيث إنّ أنظمتها متينةٌ غير قابلةٍ للتلف السريع.
– تستخدم لتعقيم المياه وجعله صالحاً للشرب والاستهلاك البشري والزراعي.
استخدامات الطاقة الشمسية
1- تسخين المياه بالطاقة الشمسية:
تُستخدم الطّاقة الشمسية لتسخين المياه عبر السّخان الشمسي، والذي يُعد وسيلة أكثر نظافة وأقل تكلفة تشغيل من المواقد التي كانت تستخدم لهذا الهدف، والتي كانت تعتمد على حرق الخشب أو الفحم.
وعلى الرغم من انخفاض تكلفة النفط والغاز الطبيعي في أوائل القرن العشرين، ولجوء بعض البلدان لاستبدال سخّانات الماء الشمسية بهما، إلّا أن بعض البلدان الأخرى كأستراليا، وإسبانيا ما تزال تطلب استخدامها في أي بناء جديد.
إلى جانب ذلك فإن ما يُقارب 28 دولة نامية تستغل الطاقة الشمسية في تطهير المياه لجعلها صالحة للشّرب بصورة يوميّة، وذلك عن طريق تعبئة المياه في الزجاجات البلاستيكيّة ثُم تعريضها لأشعة الشمس لعدة ساعات.
2- توليد الكهرباء:
تقوم العديد من المصانع باستغلال حرارة الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية باعتبارها مصدراً وفيراً للطاقة المتجدّدة، وتقوم هذه العملية على استخدام مرايا تتبّع للشمس تعكس أشعتها إلى نقطة مركزيّة في قمة برج يحتوي على أنابيب فيها سائل يقوم بامتصاص الحرارة.
ثُم بعد ذلك يتم ضخ هذا السائل عندما يُصبح ساخناً في مولد يعمل على تحويله إلى بخار، ويعمل هذا البخار الناتج على قيادة توربين مسؤول عن توليد الكهرباء.
3- تدفئة المنازل:
يُمكن الاعتماد على الطاقة الشمسية للعمل على تدفئة الغرف والمنازل، ويُمكن توضيح ذلك من خلال نموذج (الغرفة الشّمسية)، ففي هذا النموذج تسمح الغرفة الزجاجية بعبور أشعة الشمس إلى داخلها خلال النهار من خلال ميزة الزجاج الشفاف الجامع لهذه الأشعة؛ للحصول على تدفئة للغرفة.
ولاستمرار الحصول على التدفئة في فترة ما بعد مغيب الشمس فإنه من الممكن إضافة النباتات والصخور في الغرفة كنوع من الديكور، حيث سيُستفاد من هذه الصخور في أنها ستعمل على تخزين الحرارة ثُم الاستفادة منها بعد الغروب.
4- شحن البطاريات بالطاقة الشمسية:
يُمكن الاستفادة من ضوء الشمس خلال النهار بشحن بعض أنواع البطاريات؛ كبطاريات تشغيل ألعاب الفيديو على سبيل المثال، إضافةً للاستفادة من الطاقة المخزّنة في النهار واستخدامها في ساعات الليل، أو في حالات انقطاع التيار الكهربائي.
ويعدّ شحن البطاريات بالاعتماد على الطاقة الشمسية من العمليات السريعة جدًا في الأيام المشمسة، إلا أنّ الشحن يتطلّب وجود منظّم للجهد تحسّبًا للحفاظ على البطارية من التلف.
5- النقل بالطاقة الشمسية:
يتميّز النقل بالطاقة الشمسية بتغلّبه على الانبعاثات الضارّة التي يتسبّب فيها النقل بالطرق الاعتياديّة، ويُستخدم لهذا الغرض مركبات تعمل بالكهرباء بنسبة 100%، ممّا يعني انعدام التلوث الناجم عنها تمامًا.
لكن لا يجب أن يتبادر للأذهان بأنّ الألواح الشمسية مثبتة على ظهر المركبة، بل إنّ المركبة ببساطة تستخدم بطّاريات مشحونة باستخدام الطاقة الشمسية، ومن أهم المركبات التي تعمل بهذه الطريقة هي الحافلات.
عيوب الطاقة الشمسية
– اعتماد الطاقة الشمسية على أشعة الشمس التي تسطع خلال النهار، وتختلف كمية الطاقة التي تجمعها الألواح الشمسية باختلاف المواسم واختلاف الوقت على مدار اليوم.
– جودة الألواح الشمسية في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء ليست عالية، وتصل فقط إلى 20% بالرغم من تكلفتها المرتفعة.
– انخفاض فعالية الطاقة الشمسية باختلاف المنطقة، فكلما ابتعدنا عن خط الاستواء باتجاه الأقطاب، قلت القدرة على تجميع الطاقة الشمسية، فعلى سبيل المثال تعاني روسيا وكندا من نقص كبير في الطاقة الشمسية.
– انخفاض القدرة على تجميع الطاقة الشمسية عند تواجد الغيوم، والضباب، والأمطار.
– تركيب الألواح الشمسية في الخارج وتعرضها باستمرار لأشعة الشمس، مما قد يزيد من تلفها بسبب تعرضها للظروف الخارجية؛ مثل المطر، والثلج، والأوساخ، والغبار، والرياح، واختلاف درجات الحرارة.
أهمية الطاقة الشمسية
1- أهمية الطاقة الشمسية في وجود الحياة:
إنّ وجود الحياة على سطح الأرض وتأثير الطاقة الشمسية في ذلك يعدّ أهم المزايا التي توفرها الشمس للأرض وسكانها، فتساعد الطاقة الحرارية الواصلة من الشمس بالإبقاء على جوّ الأرض دافئاً، بينما يساعد الغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض في حفظ هذه الطاقة بكميةٍ مناسبة.
كما تعدّ الطاقة الشمسية عاملاً مهمّاً للحيوانات والنباتات على حدٍّ سواء، إذ إن عملية البناء الضوئي في النبات لا تتم إلا بوجود هذه الطاقة، والتي لولاها لما بقي الأكسجين الذي تتنفسه جميع الكائنات الحية على سطح الكوكب بنسبٍ متوازنة، فتقوم عملية البناء الضوئي بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين مرةً أخرى لتتمكن الكائنات الحية من تنفسه.
أمّا الضوء الذي توفره أشعة الشمس فهل يمكن لك أن تتخيل الحياة على سطح الأرض من دون ذلك الضوء؟ وحتى الضوء الخافت الذي يصلنا في الليل من القمر يكون بفعل انعكاس أشعة الشمس على سطح القمر، فلولا ذلك الضوء لكانت الأرض ظلاماً دامساً، عدا عن أهمية الطاقة الشمسية في دورة المياه في الطبيعة كونها العامل الرئيسي في هذه الدورة وغيرها العديد.
كما يتمّ بناء العديد من المواد اللازمة لبقاء الإنسان على قيد الحياة بفعل أشعة الشمس، كفيتامين د على سبيل المثال، والذي يعدّ ذا أهميةٍ كبيرةٍ في تمتع الإنسان بصحته.
2- أهمية الطاقة الشمسية كطاقةٍ متجددة:
لقد بدأ الإنسان بالاستفادة من كلّ ما حوله منذ أن وجد على سطح الأرض، وكذلك الأمر بالنسبة للطاقة الشمسية التي أصبحت محطّ الأنظار في تطوير الإنسان حول الطاقة النظيفة والمتجددة، فمنذ الثورة الصناعية ازداد الطلب بشكلٍ هائلٍ على أشكال الطاقة المختلفة، وأصبح الوقود الأحفوري هو الخيار الأول لدى الإنسان، إلّا أنّ المضار الذي يشكله هذا الوقود وعدم ديمومته أدت إلى النظر إلى مصادر أخرى للطاقة فكانت الطاقة الشمسية أولى هذه المصادر، حيث إنها طاقة متجددة غير قابلةٍ للنضوب، كما أنها طاقة نظيفة.
حتى لو نظرنا إلى أشكال الطاقة المتجددة الأخرى فسيكون أصلها الطاقة الشمسية، فتتكون طاقة الرياح على سبيل المثال بفعل الطاقة الشمسية، إذ إنّ أشعة الشمس تصل إلى المناطق المختلفة على سطح الأرض بكمياتٍ غير متساوية، فيتمّ تسخين خط الاستواء على سبيل المثال أكثر من القطبين، ممّا يسبب فروقاً في الضغط الجوي، ويسبب بالتالي حركة الرياح على سطح الأرض، فبهذا يكون السبب الرئيسي وراء حركة الرياح التي يتمّ استخدامها كطاقة متجددة هي الطاقة الشمسية.
كذلك الأمر بالنسبة لاستخدام الأنهار والشلالات كمصدرٍ للطاقة المتجددة، إذ إنّ معظم الأنهار تستمر بالجريان نتيجة دورة المياه في الطبيعة وسقوط الأمطار في منابع الأنهار، وما كانت الأمطار لتحدث لو لم تبخرها أشعة الشمس في المقام الأول من على سطح الأرض.
