بيئة، الموسوعة البيئية

الحلول و البدائل قسم الطاقة المتجددة امثلة لمصادر الطاقة المتجددة
الحلول و البدائل قسم الطاقة المتجددة امثلة لمصادر الطاقة المتجددة

امثلة لمصادر الطاقة المتجددة

تقييم المستخدم: / 4
ضعيفجيد 

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها


الطاقة الشمسية واستخدماتها

خلق الله الشمس والقمر كآيات دالة على كمال قدرته وعظم سلطانه وجعل خلق الله الشمس والقمر كآيات دالة على كمال قدرته وعظم سلطانه وجعل شعاع الشمس مصدراً للضياء على الارض وجعل الشعاع المعكوس من سطح شعاع الشمس مصدراً للضياء على الارض وجعل الشعاع المعكوس من سطح القمر نوراً .

قال الله تعالى في كتابه العزيز ( هو الذي جعل الشمس ضياء والقمر القمر نوراً . قال الله تعالى في كتابه العزيز ( هوالذي جعل الشمس ضياء والقمرنوراً وقدره منازل لتعلموا عدد السنين والحساب ما خلق الله ذلك الا بالحق يفصل الآيات لقوم يعلمون ) سورة يونس الآية(5) فالشمس تجري في الفضاء الخارجي بحساب دقيق الآيات لقوم يعلمون ) سورة يونس الآية(5) فالشمس تجري في الفضاء الخارجي بحساب دقيق حيث يقول الله سبحانه وتعالى في سورة الرحمن ( الشمس والقمر بحسبحيث يقول الله سبحانه وتعالى في سورة الرحمن ( الشمس والقمر والقمر بحسبان ) الآية(5) . اي ان مدار الارض حول الشمس محدد وبشكل دقيق   وآي اختلاف فوالقمر بحسبان ) الآية(5) . اي ان مدار الارض حول الشمس محدد وبشكل دقيق   وآي اختلاف في مسار الارض سيؤدي الى تغيرات مفاجئة في درجة حرارتها
وبنيتها وغلافها الجوي   وقد تحدث كوارث الى حد لآيكن عندها وبنيتها وغلافها الجوي   وقد تحدث كوارث الى حد لآيكن عندها بقاء الحياة فقدرة الله تعالى وحدها جعلت الشمس الحارقة رحمة ودفئاً ومصدراً بقاء الحياة فقدرة الله تعالى وحدها جعلت الشمس الحارقة رحمة ودفئاً ومصدراً للطاقة حيث تبلغ درجة حرارة مركزها حوالي (8ْ-40ْ) x 10 درجة مطلقة ( كفن ) ثم تتدرج درجة حرارتها في الانخفاض حتى تصل عند السطح الى 5762ْ مطلقة ( كفن ) ثم تتدرج درجة حرارتها في الانخفاض حتى تصل عند السطح الى 5762ْ مطلقة ( كفن )

استخدام الطاقة الشمسية
استفاد الانسان منذ القدم من طاقة الاشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات اخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد احرق ارخميدس الاسطول الحربي الروماني في حرب عام 212 ق م عن طريق تركيز الاشعاع الشمسي على سفن الاعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية . وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آية ذهبية مصقولة كا لماريا لتركيز الاشعاع الشمسي للحصول على النار . كما 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 . كما انشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي اول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة . لقد 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
فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية .

بالاضافة لما ذكر تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الاخرى بما يلي  :
ان التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة
الاخرى.
توفير عامل الامان البيئي حيث ان الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة توفير عامل الامان البيئي حيث ان الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة
لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.


تحويل الطاقة الشمسية

يمكن تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية   ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل الاشعاع الشمسي او الضوئي مباشرة الى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية )  وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها . وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل بعض علماء الفيزياء في اواخر القرن التاسع عشر الميلادي حيث وجدوا ان الضوء يستطيع تحرير الالكترونات
من بعض المعادن كما عرفوا 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.
وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع انتاج الكهرباء بصورة علمية وتتميز الخلايا الشمسية بانها لا تشمل اجزاء او قطع متحركة  وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب الا القليل من الصيانة . ويتحقق افضل وحياتها طويلة ولا تتطلب الا القليل من الصيانة . ويتحقق افضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الاشعاع الشمسي ( وحدة شمسية )اي بدون مركزات او عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على اسطح المباني ليستفاد منه في انتاج الكهرباء 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 والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها اما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الاشعاع الشمسي الى طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( الاطباق ) الشمسية والمواد الحرارية .فاذا تعرض جسم داكن اللون ومعزول الى الاشعاع الشمسي فانه يمتص لاشعاع وترتفع درجة حرارته . يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها وتعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الاكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية . يلي ذلك من حيث الاهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام  حيث ان هناك ابحاث تجري في هذا المجال لانتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت اشعة الشمس اثناء الطهي .

ورغم ان الطاقة الشمسية قد اخذت تتبوا مكان هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة  الا ان مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود اشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام اسوة بالطاقة التقليدية. وعليه يبدو ان المطلوب من تقنيات بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها اثناء فترة احتجاب الاشعاع الشمسي . وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراريالكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي . وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من اهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع   حيث ان الطاقة الشمسية رغم انها متوفرة الا نها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعني المفهوم . فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة
كهرومغناطيسية الى طاقة كهربائية او حرارية . وكذلك تخزينها اذا دعت الضرورة . ورغم ان هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة انتاج الطاقة التقليدية الا انها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب انها اخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية.

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

تاريخ آخر تحديث: الخميس, 19 كانون2/يناير 2012 15:28