الطاقة الشمسية وعلاقتها بالتوفير الكبير للبيئة وكيفية استخدامها

الطاقة الشمسية وعلاقتها بالتوفير الكبير للبيئة وكيفية استخدامها

الطاقة الشمسية وعلاقتها بالبيئة

 تُعتبر الطاقة الشمسيّة من أهم مصادر الطاقة المتجددة، ومن أكثرها نظافةً، كما أنّها تُعّد صديقةً

للبيئة، فمصدرها الضوء والحرارة المنبثقان عن كوكب الشمس، وقد تمكّن الإنسان منذ القِدم من

استغلال هذا المصدر وتسخيره في توليد الطاقة، كما تمكّن من إيجاد وسائل وتقنيات تساعده على

القيام بهذه المهمة، ومن هذه التقنيات: استخدام الطاقة الحراريّة الصادرة عن الشمس بإحدى طرق

التسخين المباشر، أو عن طريق تحويل ميكانيكي من طاقة الحركة أو إلى طاقة كهربائية. يُشار إلى

أنّ الإنسان تمكّن من التوصل إلى ابتكار ألواح الخلايا الضوئية الجهدية باستغلال الظواهر

الكهروضوئية لتوليد الكهرباء، بالإضافة إلى إيجاد تصميمات معمارية تعمل على استغلال الطاقة

الشمسية.

الطاقة الشمسية ودورها الفعّال في توليد الطاقة

إلّا أنّه لم يُعتمد عليها في توليد الطاقة إلا باستخدام جزء صغير منها؛ حيث يتم الاعتماد عليها في

توليد الطاقة الكهربائية باستخدام محركات حرارية ومحولات فولتوضوئية، كما عمد الإنسان إلى

استغلالها مؤخراً في تقطير وتطهير الماء لجعله صالحاً للشرب، والاعتماد عليها بتسخين الماء

بواسطة سخانات الماء الشمسية (الخزانات ذات الألواح الزجاجية)، واستغلالها في أغراض

صناعية. أهمية هذا النوع الطاقة يُمكن وصف وسائل التكنولوجيا التي يتم الاعتماد عليها في

استغلال هذا النوع الطاقة بأنها ذات جوانب إيجابية وسلبية، ويعتمد ذلك على الطريقة التي يتم

استخدام هذا النوع الطاقة فيها، فمن هذه السبل التي يتم فيها توزيع الأشعة الشمسية اللوحات

الفولتوضوئية التي تلعب دوراً فعالاً في توليد الكهرباء عند تعرّض اللوحات للضوء، والمجمع

الحراري الشمسي، بالإضافة إلى المعدّات الميكانيكية والكهربائيّة والتي تعمل على تحويل ضوء

الشمس إلى طاقة يستفاد منها.

الطاقة الشمسية من الناحية السلبية 

السلبية أن يتمّ توجيه المباني باتجاه الشمس وانتقاء المواد ذات الكتلة الحرارية المناسبة أو اعتماد

خصائص تفريق وتشتيت الأشعة الضوئية، كما يُتطلّب تخصيص مساحات تساهم في تدوير الهواء

بصورة طبيعية. تطبيقات استغلال هذا النوع الطاقةالتخطيط المدني والمعماري. زراعة النباتات.

الإضاءة الشمسية. حرارة الشمس. تسخين الماء. التدفئة والتبريد والتهوية. معالجة الماء. الطهو

بهذا النوع الطاقة. المتطلبات الحرارية. توليد الكهرباء.

الطاقة الشمسية والتفاعلات الكيميائية الشمسية 

بالطاقة الشمسية. أساليب تخزين هذا النوع الطاقة نظراً لاقتران وجود الشمس مع النهار، فإنه يتم

الافتقار لها ليلاً لذلك أصبح النظر نحو ابتكار طرق لتخزين هذا النوع الطاقة أمراً ملحّاً حتى يتم

تزويد أنظمة الطاقة الحديثة على مدار أربعة وعشرين ساعة. في عام 1948م، استخدم فندق دوفر

هاوس في مدينة دوفر جهاز تخزين الحرارة لأوّل مرة بالاعتماد على ملح جلوبر؛ حيث يعمل هذا

الجهاز على تخزين هذا النوع الطاقة بدرجات حرارة عالية جداً، اعتماداً على الأملاح المذابة،

وتعتبر هذه الأملاح من أكثر الوسائل فعالية في تخزين درجات الحرارة نظراً لانخفاض تكاليفها،

وسعتها الحرارية النوعية العالية، وكما تسمح أيضاً لدرجات الحرارة بأن تصل إلى درجات ملائمة

لتلك المرتبطة بأجهزة تخزين الطاقة العادية. ومن الجدير ذكره أنّ لنظم الكتل الحرارية القدرة على

تخزين هذا النوع الطاقة على شكل حرارة ضمن درجات حرارة ذات أهميّة للأغراض المنزلية على

الصعيد اليومي والموسمي، كما تعمل أجهزة تخزين الحرارة على استخدام واستغلال المواد

المتوفّرة ذات السعة الحرارية، ومن الأمثلة على ذلك الماء والتراب والحجارة .

الطاقة الشمسية فى الأرض

الأرض هو أحد كواكب المجموعة الشمسية المعروف بوجود الحياة على سطحه، وهذا يرجع

للعديد من الأسباب، ومن أهمها الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض بنسبةٍ معينةٍ، فالشمس

هي المصدر الأساسي للطاقة على سطح الأرض، والذي تنشأ منها العديد من الظواهر المختلفة.

أهمية هذا النوع الطاقة في وجود الحياة إنّ وجود الحياة على سطح الأرض وتأثير هذا النوع الطاقة

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 هذا النوع الطاقة 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 .

الطاقة الشمسية وعلاقتها بالبناء 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 هذا النوع الطاقة 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.

الطاقة الشمسية كطاقةٍ متجددة 

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 هذا النوع الطاقة أولى هذه المصادر، حيث إنها طاقة متجددة غير

قابلةٍ للنضوب، كما أنها طاقة نظيفة. حتى لو نظرنا إلى أشكال الطاقة المتجددة الأخرى فسيكون

أصلها هذا النوع الطاقة ، فتتكون طاقة الرياح على سبيل المثال بفعل هذا النوع الطاقة ، 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 هذا النوع الطاقة . 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.