أهمية الطاقة الشمسية في حياتنا اليومية

تتمثل أهمية الطاقة الشمسية في إنهاصديقة للبيئة لأنها لا تسبب في حدوث تلوث للجو، فهي نظيفة للبيئة والحياة على حد سواء، لذلك لها أهمية كبيره وفوائد في حياتنا لذلك دعنا نتعرف إليهافي هذا المقال.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

محتويات

أهمية الطاقة الشمسية

أنواع خلايا الطاقة الشمسية

فوائد الطاقة الشمسية

عيوب الطاقة الشمسية

مميزات الطاقة الشمسية

أهمية الطاقة الشمسية

تتعدد أهمية وفوائد الطاقة الشمسية في حياتنا اليومية ومن أهمها الأتي:

عملية البناء الضوئي:

• الطاقة الشمسية مهمه للنباتات وذلك لأنها العامل الأساسي الذي يتم من خلاله عملية البناء الضوئي الذي يقوم بها النبات.
• حيث يقوم النبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية البناء الضوئي، ثم يقوم بإنتاج الأكسجين اللازم لاستمرار حياة جميع الكائنات الحية على كوكب الأرض.

توفير الضوء (الإضاءة):

• الطاقة الشمسية أو الشمس توفر الضوء اللازم لكوكب الأرض, وبدونها أصبحالكوكب في ظلام شديد، ليس عليه أي مظهر من مظاهر الحياة.
• بالإضافة إلى أن الضوء الذي يوفره القمر هو في الحقيقة يرجع فضله إلى الشمس، حيث يقوم القمر بامتصاص الأشعة من الشمس نهارا ثم يقوم بعكس هذه الأشعة ليلا في هيئه ضوء خافت.

تدخل في تكوين جسم الإنسان:

• يرجع للشمس الفضل في تمتع الإنسان بالصحة الجيدة، حيث أنها توفر له المواد اللازمة لبناء جسمه منها فيتامين د المهم لتكوين العظام والأسنان، والكالسيوم اللازم لبناء العظام.
• فمثلا كان قديما من ضمن العادات تعريض الطفل المولود حديثا للشمس حيث إن ذلك يساعد على تكوين عظامه ووقايتها من الهشاشة وغيرها من الأمراض.

دور بارز في دورة حياة المياه:

• وأيضا الطاقة الشمسية تلعب دور كبير في دوره حياه المياه حيث تقوم الشمس بتبخير الماء وتكوين السحاب وحدوث اختلاف في درجه الحرارة مع حركة الرياح يودي إلى هطول الأمطار في مجري الأنهار والبحار مرة أخرى.

التدفئة والحرارة:

• تمد الشمس كوكب الأرض بالحرارة اللازمة فتعمل على تدفئة المناخ التي تتناسب مع طبيعة الكائنات الحية، وعلى هذا يكون لدينا صيف حار، حتى مع درجة الحرارة المنخفض في الشتاء نستطيع تحملها.

طاقة متجددة:

• الطاقة الشمسية طاقة متجددة وأيضا لا تفني ولا تستحدث من عدم وهي طاقة نظيفة لا تسبب أضرار للإنسان ولا للبيئة.
• لذلك اتجه إليها الإنسان لأنه اكتشف أن الطاقات الأخرى من البِترول والغاز الطبيعي وغيرها مكلفة وأيضا لها أضرار وفي نفس الوقت ليست دائمه لذلك اتجاه إلى الطاقة الشمسية، لما لها من مميزات التي سبق ذكرها.

مصدر الطاقات:

• وتتمثل أهمية الطاقة الشمسية في كونها مصدر طاقات أخرى مثل طاقه الرياح فلو امعنا النظر فيها لوجدنا أن اصلها الشمس.
• حيث إن أشعة الشمس تسقط علي كوكب الأرض بكميات متفاوتة على بعض المناطق، حيث يودي ذلك لحدوث اختلاف في الضغط الجوي.
• ثم يودي ذلك لحدوث الرياح وحركتها، بالإضافة إلى غيرها من الطاقات المتجددة التي تعتبر الشمس مصدرها الأساسي.

أنواع خلايا الطاقة الشمسية

تم اختراع أول خلية ضوئية سنة ١٩٤٥، مما أوضح أهمية الطاقة الشمسية, ومن أنواعها الأتي:

خلايا شمسية أحادية البلورة :

• المكون الرئيسي بلورة من السيليكون، تبلغ الكفاءة من ١١٪ إلى ١٦٪ وهي بذلك تتمتع بكفاءة عالية تنتج من ١١٠ إلى ١٦٠ واط، ولكن بها عيب أن تكلفتها مرتفعة اقتصاديا.

خلايا شمسية متعددة البلورة :

• عبارة عن رقائق من ماده السيليكون تعرضت لدرجات حرارة عالية في الأفران لكي تعمل بكفاءة أعلى، تبلغ كفاءتها من٩٪الي ١٣٪ هي بذلك ذات كفاءة اقل، ولكن اقتصاديا تكلفتها منخفضة.

خلايا شمسية غير متبلورة :

• عبارة عن طبقات من مادة السيليكون توضع على ألواح من الزجاج أو البلاستيك، الكفاءة من ٣٪الي ٦٪ تنتج حوالي ٤٠ واط، التقنية المستخدمة في تصنعيها سهله، فهي بذلك غير مكلفة اقتصاديا، ولكن منخفضة في الكفاءة مقارنة بغيرها من الألواح .

فوائد الطاقة الشمسية

تتعدد فوائد واستخدامات الطاقة الشمسية ومن أهمها الأتي:

توليد الطاقة الحرارية :

• يتم تحويل أشعة الشمس من صورتها إلى صورة حرارية هذه العملية تسمى عملية توليد الطاقة الحرارية وتتم في أماكن تسمى محطات الطاقة الشمسية.
• هذه العملية تتم في خطوات معينة وأدوات معده خصيصا لهذا الغرض، حيث يتم وضع الواح مكونه من طبقة معدنية سوداء ومغطاه بالزجاج.
• ثم تعرض هذه الألواح لأكبر قدر من أشعة الشمس، حيث تقوم الشمس بدورها بتسخين هذه الألواح وتوليد حرارة.
• حيث يتم نقل الحرارة المتولدة إلى أسفل المحطة، ويتم تخزينها لاستخدامها في تدفئه الأرضيات والأسقف في مدّة غياب الشمس.
• وكثير من البيوت المبنية على الطراز الحديث تستخدم هذه التقنية لتوفير طاقه حرارية نظيفة، حيث من الممكن أن يحتوي كل بيت علي عدد معين من هذه الألواح فوق الأسطح وتحدث هذه العملية ولكن على شكل بسيط وبصورة أوتوماتيكية.

توليد طاقه كهربائية:

• يمكن تحويل طاقه الشمس إلى كهرباء وذلك باستخدام نوع معين من الخلايا يسمى بالخلايا الكهروضوئية، حيث يتم وضع هذه الخلايا في شكل مصفوفات.
• حيث تقوم هذه الخلايا بتحويل الضوء الصادر من الشمس إلى كهرباء لأنها تحتوي على مواد شبه موصلة للكهرباء مثل السيلكون.
• تنتج الخلية الواحدة ٢ واط، وللإنتاج كَمّيَّة اكبر من الكهرباء تكفى لتغذيك البيوت والمصانع يتم وضع هذه الخلايا على شكل مصفوفات كما ذكرنا.

تحلية المياه المالحة:

• تم ذلك من خلال عزل الماء البارد عن الماء الساخن باستخدام غشاء مصنوع من الكربون الأسود مع تقنية النانو تكنولوجي.
• حيث يتم دفع بخار الماء عبر جانب الماء الساخن للغشاء إلى الجانب البارد للماء، مع التخلص من الملح الموجود في الماء.
• وتتم هذه العملية من خلال تسخين أغشية الكربون الأسود من خلال ألواح الطاقة الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى حرارة تكفى لتسخين الغشاء الرقيق.

إنتاج الهيدروجين:

• هذه العملية تشبه عملية البناء الضوئي حيث يتم فصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء بفعل الطاقة الشمسية.

عيوب الطاقة الشمسية

على الرغْم من الفوائد والاستخدامات العديدة التي تتمتع بها الطاقة الشمسية, ولكن هناك مجموعة من العيوب وتتمثل في:

• البطاريات التي تستخدم في تخزين الحرارة الناتجة من محطات الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة الشمسية نفسها مرتفعة الأسعار، ثم أنه من المستحيل أن تتم عملية التخزين دون إهدار كميات كبيرة من الطاقة، ثم أن الخلايا التي تستخدم في المحطات ذات كفاءه منخفضة تصل حوالي إلى ٢٠ ٪فقط.
• إنشاء محطات توليد الطاقة الشمسية مكلف للغاية، ولكن الربح من هذه الطاقة على المدى الطويل مضمون والربح يكون أيضا مغطي لتكاليف الإنشاء وهناك مكسب.
• عدم توفر الشمس طول اليوم، حيث إن الشمس توجد فقط في النهار، ووجودها من عدمه يتغير بتغير فصول السنه الأربعة، وذلك يجعل منها مشكله بأنها مصدر غير ثابت.
• المُعِدَّات التي تستخدم في محطات توليد الطاقة الشمسية وإنتاج طاقة حرارية وكهرومغناطيسية مكلفه للغاية وأسعارها مرتفعة، ونتيجة لذلك يصعب توفيرها في أغلب الحالات.

مميزات الطاقة الشمسية

1. الطاقة الشمسية طاقة نظيفة، لا تحدث تضرر للبيئة ولا للحياة مما يجعل منها صديقة للبيئة فهي تعتبر مصدر أمان.
2. هي مصدر دائم للطاقة فهي لا تفني ولا تستحدث من عدم، بل هي طاقة متجددة، لن تنفي إلا إذا حدث نهاية العالم.
3. إنتاج هذه الطاقة غير مكلف، حيث انه لا يحتاج إلى إنتاجها أي نوع من الوقود بالإضافة إلى إنها لا نحتاج إلى قطع كثيرة، وأيضا التقنيات المستخدمة لتوليدها بسيطة إذا قورنت بغيرها من الطاقات.