ما هو تعريف الطاقة الشمسية وفوائدها وسلبياتها وطرق تخزينها

سنقدم لكم اليوم تعريف الطاقة الشمسية، حيث تعتبر الطاقة الشمسية المصدر الرئيسي للطاقة على كوكب الأرض. إنها أحد مصادر الطاقة المتجددة وغير ملوثة للبيئة مثل المصادر الأخرى مثل الوقود الأحفوري والبترول والغاز والفحم. تأتي الطاقة الشمسية إلينا في صورتين فقط: الأولى كطاقة حرارية بالإشعاع والثانية كطاقة ضوئية. يستطيع الإنسان استفادة مباشرة من الطاقة الشمسية لتلبية احتياجاته المختلفة ومتطلبات العصر. سنتحدث اليوم بشكل مفصل عن تعريف الطاقة الشمسية في هذا المقال على الموسوعة من خلال السطور التالية.

تعريف الطاقة الشمسية

• تعرف الطاقة الشمسية بأنها الطاقة التي تنتجها الشمس من خلال الإشعاع الحراري، ويمكن الاستفادة من هذه الطاقة من خلال التفاعلات الكيميائية وتوليد الكهرباء واستخدامات أخرى، وتفوق إجمالي الطاقة الشمسية المتاحة على الأرض الاحتياجات الحالية والمستقبلية للبشر في جميع أنحاء العالم.
• ومع ذلك، يجب استغلال كمية الطاقة الهائلة بأفضل طريقة لتلبية احتياجات جميع الكائنات الحية من الطاقة، ومن المتوقع أن يزداد استخدامها في القرن الحالي بسبب خصائصها الغير ملوثة للبيئة وطابعها المتجدد.
• تعرف الطاقة الشمسية أيضا بالإشعاع الشمسي، وتكون مصدرها الأساسي أشعة الشمس التي تتحول إلى حرارة وضوء، وتعتبر نتيجة للتفاعلات النووية التي تحدث في الشمس، ويمكن الاطلاع على المعلومات والتعريفات الرئيسية حول الطاقة الشمسية عن طريق الرابط التالي.

استخدامات الطاقة الشمسية

• تستخدم السخانات الشمسية في تسخين المياه التي تصل إلى المصانع والمنازل والمؤسسات، وتم اكتشاف هذا الاستخدام قديما، ولكن ظهرت العديد من التطورات على هذه السخانات عبر الزمن تتناسب مع احتياجات الإنسان، فأصبحت السخانات تأتي بأشكال وأحجام مختلفة.
• تستخدم تطبيقات مختلفة لتدفئة المنازل في المناطق الباردة، في حين تستخدم أنظمة التبريد لتبريد المناطق الحارة.
• تعمل على تسخين المياه في حمامات السباحة لتكون جاهزة للسباحة والاسترخاء.
• تساعد في تحلية مياه البحر للحصول على مياه صالحة للشرب.
• تساهم في توليد الكهرباء عن طريق تركيز أشعة الشمس على أنابيب ومواسير يمر بها الماء، فيتحول الماء من سائل إلى غاز ويصل إلى التوربينات المثبتة ويتم توليد الكهرباء من خلال حركتها.
• تساعد علي طهي الطعام وصهر المواد.
• تجعل درجة حرارة الجو مناسبة لاستدامة الكائنات الحية .

حقائق حول الطاقة الشمسية

هناك بعض الحقائق حول الطاقة الشمسية ومنها:

• الطاقة الشمسية تعتبر طاقة نظيفة لا تسبب أي تلوث للبيئة.
• تعد الطاقة الشمسية مصدرا متجددا مثل الشمس، ولا تنضب مثل المصادر الأخرى مثل البترول.
• يمكن استخدام الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء في المنازل.
• تعد مفيدة ونافعة لمقاومة التغير المناخي.
• تقاس بوحدة الواط ،ومن مشتقاتها: الكيلووات، والجيجاوات، التيراوات، والميجاوات.
• تستغرق الشمس حوالي 8 دقائق للوصول إلى سطح الأرض، وتستغرق بضع ثوان للوصول إلى الألواح الشمسية.
• يعد استخدام الطاقة الشمسية مفيدا لإحداث تغيير على كوكب الأرض، حيث يمنع من إطلاق 17000 باوند من ثاني أكسيد الكربون في السنة.

فوائد استخدام الطاقة الشمسية 

• هناك العديد من المصالح والفوائد في استخدام الطاقة الشمسية بدون غيرها من مصادر الطاقة، وتتمثل هذه الفوائد في كونها مصدرا متجددا للطاقة بعكس المصادر الأخرى التي تتعرض للنفاد مثل الوقود الأحفوري مثل النفط والفحم.
• وبالإضافة إلى عدم تلوثها للبيئة، فإنها تعد مصدرا نظيفا للطاقة ولا تتسبب في اختلال التوازن الطبيعي.
• تعتبر الطاقة الشمسية مصدرا مجانيا تماما، حيث أنها متاحة للجميع بدون أي تكلفة، وبالتالي يمكننا استخدام الطاقة الشمسية في أي وقت وفي أي مكان دون أي مقابل.

سلبيات الطاقة الشمسية

• التكلفة المادية المرتفعة لتوليد وتخزين هذا النوع من الطاقة.
• تقوم بتجميع الأملاح على الأجهزة التي تمر بها المياه مما يعوق عملها.
• تتسبب رشاشات الغبار في تلويث أجهزة التجميع، مما يستدعي تنظيفها كل ثلاثة أيام.
• تؤثر على تغيير الطقس، حيث يقلل تغير الطقس في الصيف والشتاء من فائدته.
• عدم استخدامها في الليل، لذلك يجب توفير جهاز لتخزين الطاقة مثل البطارية.
• تحتاج إلى مساحات واسعة لتجميع أكبر قدر منها، لكي يتم الاستفادة منها بشكل كامل.

مجالات استخدام الطاقة الشمسية 

• هناك العديد من استخدامات الطاقة الشمسية، حيث تدخل في تغذية جميع الكائنات الحية من خلال عملية البناء الضوئي التي يعتمد عليها النبات بضوء الشمس.
• وبنفس الطريقة، تعمل الطاقة الشمسية على تدفئة جميع الكائنات التي تحتاج إلى الدفء، وسبق استخدام الطاقة الشمسية في طهي الطعام والعديد من الاستخدامات الأولية.

وحديثًا تستخدم الطاقة الشمسية في العديد من المجالات مثل:

• إنتاج الطاقة الكهربية.
• تحلية مياه البحار والمحيطات.

تخزين الطاقة الشمسية

هناك عدة أساليب لتخزين الطاقة الشمسية ومنها:

• تخزين الطاقة الضوئية: تستخدم البطاريات لتخزين الكهرباء أثناء الشحن. وشرط أساسي لهذه البطاريات هو أن يكون من الممكن إعادة شحنها. تخزن الطاقة في النهار للاستفادة منها في المساء ، ثم تشحن مرة أخرى في النهار.
• تخزين الطاقة الحرارية:في هذا النمط، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، ويتضمن هذا النمط أنظمة لتخزين الماء وتسخينه بشكل بسيط عن طريق مجمعات طاقة شمسية، وعند الاستخدام، يتم نقل الماء الساخن من مجمعات التخزين إلى المكان المطلوب.

المراجع

1