ما هي الطاقة الشمسية ، وكيف يُمكن للشمس أن تولد الطاقة؟
ما نعرفه باسم الطاقة الشمسية هو في الحقيقة مجموعة من التقنيات التي نستعملها لحصد طاقة الشمس التي تصل الأرض وتخزينها لنتمكن من استخدامها
.في الواقع هذه التقنيات قامت في سنة 2011 بإنتاج أقل من (10%) من الحاجة العالمية للطاقة
. وقد يعرف بعضنا الخلايا الضوئية أو الألواح الشمسية التي عادة ما تُوضع في عِتاد المركبات الفضائية وأسطح المنازل
.وقد تجدُها حتى في بعض الآلات الحاسبة. هذه الخلايا تُبنى من مواد أشباه الموصلات كالتي نراها في رقائق الحواسيب
.وعندما تسقُط الاشعة الضوئية المحمّلة بالطاقة عليها، تمتص ذرات هذه المواد الطاقة ليتحرر إلكترون من ذراتها
.وعندما تقوم هذه الالكترونات بالتدفّق عبر الخلية فهي تشكل تيار كهربائي
.كان هذا المبدأ البسيط الذي تقوم عليه الخلايا الشمسية؛ ولكن بالتعميم عالمياً نُلاحظ أنهُ يوجد العديد من التقنيات الشمسية التي يتم اعتماها لتركيز الطاقة والاستفادة من حرارة الشمس
.التي تقوم بتسخين الماء حتى الغليان وإطلاق البخار الذي يقوم بدوره في تحريك التوربينات الحرارية الموجودة ضمن المحطات
.وبالتالي تتحرك ويتم توليد الطاقة الكهربائية – تتولد الكهرباء من خلال حركة هذه التوربينات بشكل يشابه طريقة توليد الطاقة في محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم
.الطاقة النووية وهو ما يؤمّن الطاقة الكهربائية لآلاف الأشخاص
كيف يتم الاستفادة من طاقة الشمس وتسخيرها؟
.إحدى تقنيات حصد الشمس تقوم على تجهيز حقول ضخمة وطويلة من المرايا والتي تتوزع على شكل حدوة الحصان
.تعكس ضوء الشمس نحو أنبوب مركزي مليء بالزيت، فيقوم الزيت بتسخين الماء وبالضغط الناتج يتم توليد الكهرباء.
.بينما التقنية التالية تقوم على وجود مرايا وألواح شمسية متحركة تقوم بتركيز أشعة الشمس نحو برج ضخم جامع للطاقة
.يحتوي على جهاز استقبال يقوم بتسخين الملح المصهور فيه وبالتالي امتلاك الطاقة اللازمة لتسخين المولد، وتوليد الطاقة.
ومن جانب أخر يوجد مجموعة من التقنيات الخاصة بالطاقة الشمسية والتي تُعتبر ماصّة وحافظة للطاقة
.على سبيل الذكر تلك النوافذ الضخمة الموضوعة على الجانب المُشمس للمنزل والمبنى والتي تقوم بامتصاص الطاقة وحفظها في الأرض والجدران
.ليتم استعادة وإطلاق هذه الحرارة ليلاً ليبقى المنزل أو المبنى دافئاً
.وبشكل مماثل لهذه التقنية يُمكِننا أن نضع هذه الألواح الماصّة للطاقة الشمسية فوق شبكة من الانابيب لتسخين الماء فيها وتزويد المنزل بالماء الساخن
.وعلى مستوى العالم تم الإشادة بمدى كفاءتها على اعتبارها مصدر طاقة متجدد
.والأروع أنه غير قابل للنفاذ كما أنه لا يُنتج ضجيج كباقي مصادر الطاقة الأخرى
وإلى جانب كل ما سبق في ذكر تقنيات الطاقة الشمسية هذه نجد أنها متعددة الاستعمالات أيضاً
فعلى سبيل المثال تقوم هذه الخلايا الشمسية في توليد الكهرباء للآليات وضمن المناطق البعيدة التي لا تَطَالُها كابلات التوصيل
مثل تأمين الطاقة الكهربائية للأقمار الصناعية التي تسرح حول الأرض
أيضاً تأمين الطاقة في مناطق الدراسات في قلب جبال روكي
.وأيضا ابتكار نوع من الاستقلال في طاقة السيارات الشمسية المستقبلية
.ومنح المباني في قلب المدن الكبيرة نوعاً من الاستدامة في مصادرها الطاقية
تحديات وعقبات أمام الاستفادة من الطاقة الشمسية
:إلى جانب كل الإيجابيات التي تمتلكها الطاقة الشمسية اليوم إلا أنّها
- لا تعمل ليلاً وتحتاج إلى ربط الالواح بمدخرة تخزين “البطاريات”، كما أن الطقس الغائم قد يقلل من كفاءة تقنية الألواح هذه حتى خلال فترات النهار
- تُعتبر هذه التقنيات باهظة الثمن بالنسبة للبعض
- تحتاج إلى مساحة كبيرة من الأرض حتى تتمكن من تجميع مقدار جيد من الطاقة التي تحتاج لتشغيل المنازل
:على الرغم من التحديات فإن الإقبال أكبر
.وعلى الرغم من الثمن المُرتفع والحاجة لمساحة كبيرة، إلى أنه خلال السنوات الـ 15 الماضية ارتفعت نسبة الإقبال على استخدام الطاقة الشمسية
.بنسبة تصل إلى (20%) وهذا مبرّر بسبب لأن الأسعار كانت تنخفض مع تقدم التقنيات عاماً بعد عام
.وكفاءة مجموعات الطاقة النظيفة المُعتمدة على الشمس كانت تصبح أفضل يوماً بعد يوم
.عالمياً، تُعتبر اليابان ثم ألمانيا فالولايات المتحدة الأمريكية أكبر الأسواق العالمية في مجال الطاقة المتجددة والخلايا الشمسية
.فهي تقدّم ميزات وفوائد كبيرة للراغبين في التحوّل نحو الطاقة النظيفة من حوافز ضريبية
.تنسيق مع شراكات توليد الطاقة النظيفة وتقديم قروض وتسهيلات مالية
في النهاية لا تدَع التكلفة المبدئية للخلايا لشمسية تُخيفك لأنه غالباً يُمكن أن يُعادل ما ستدفعه خلال عشر إلى 12 عام من فواتير الكهرباء
.وبعد ذلك ستَنعم بالطاقة المجانية مدى الحياة