بيئة، الموسوعة البيئية

الحلول و البدائل قسم الطاقة المتجددة استخدامات الطاقة الشمسية وتحويلاتها
الحلول و البدائل قسم الطاقة المتجددة استخدامات الطاقة الشمسية وتحويلاتها

استخدامات الطاقة الشمسية وتحويلاتها

تقييم المستخدم: / 0
ضعيفجيد 

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

لقد استفاد الانسان منذ القدم من الطاقة الشمسية مباشرة وذلك في تطبيقات مختلفة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل وكما استخدمت الطاقة الشمسية في مجالات اخرى

فقد ورد في كتب العلوم التاريخية ان ارخميدس قد احرق الاسطول الحربي الروماني في حرب عام 212 ق م وذلك عن طريق تركيز الاشعاع الشمسي على سفن الاعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية .

 

اما في العصر البابلي فقد كانت نساء الكهنة يستعملن انية ذهبية مصقولة كالمرايا لتركيز الاشعاع الشمسي من اجل الحصول على النار وقد قام علماء امثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت واريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء وقد اقيم في مطلع القرن الميلادي الحالي اول محطة عالمية للري باستخدام الطاقة الشمسية فقد كانت هذه المحطة تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة وهكذا فقد حاول الانسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل اليه الانسان قد فتحت افاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية .

وتمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الاخرى بما يلي
-ان التقنية المستعملة في الطاقة الشمسية تبقى بسيطة نسبيا وغير معقدة وذلك بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الاخرى .
-توفير عامل الامان البيئي وذلك ان الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعا خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.

من الممكن تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية وطاقة حرارية وذلك من خلال اليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية ونعني بالتحويل الكهروضوئية تحويل الاشعاع الشمسي او الضوئي مباشرة الى طاقة كهربائية وذلك عن طريق الخلايا الشمسية الكهروضوئية وكما هو معلوم ان هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها وكما ان بعض علماء الفيزياء في اواخر القرن التاسع عشر الميلادي قد اكتشفوا هذه الظاهرة من قبل حيث وجدوا ان الضوء يستطيع تحرير الالكترونات من بعض المعادن كما عرفوا ايضا ان الضوء الازرق له قدرة اكبر من الضوء الاصفر على تحرير الالكترونات وهكذا . وقد نال العالم اينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م  لاستطاعته تفسير هذه الظاهرة .

وتم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية للاستفادة من الطاقة الشمسية حيث تستطيع هذه الخلايا انتاج الكهرباء بصورة علمية ومن مميزات هذه الخلايا الشمسية بانها لا تشمل اجزاء او قطع متحركة وكما انها لا تستهلك وقودا ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب الا القليل من الصيانة وكما ان افضل استخدام لهذه التقنية يتحقق تحت تطبيقات وحدة الاشعاع الشمسي وحدة شمسية اي بدون مركزات او عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على اسطح المباني ليستفاد منه في انتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20% اما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي انارة الطرق والمنشات وفي ضخ المياه وغيرها .

اما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الاشعاع الشمسي الى طاقة حرارية عن طريق المجمعات الاطباق الشمسية والمواد الحرارية فمثلا اذا تعرض جسم داكن اللون ومعزول الى الاشعاع الشمسي فانه يمتص اشعاع الشمس وترتفع درجة حرارته يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها وكما تعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الاكثر انتشارا في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية يلي ذلك من حيث الاهمية المجففات الشمسية التي يتم استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام فتجري بعض ابحاث في هذا المجال لانتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت اشعة الشمس اثناء الطهي .

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

تاريخ آخر تحديث: الجمعة, 04 أيار/مايو 2012 10:44