الطاقة المتجددة
توجّهت أنظار العلماء والدول العظمى إلى توليد الطاقة باستخدام وسائل بديلة ومتجدّدة وصديقة للبيئة، بسبب ازدياد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة من احتراق البترول المستخدم في توليد الطاقة الكهربائية في محطات التوليد والصاعد من عوادم السيارات، وأيضا بسبب انخفاض مخزون النفط العالمي وتوقّع نفاده خلال المئة سنة القادمة، ومن أشهر الوسائل التي يبحث فيها العلماء هي استخدام الطاقة الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية، وذلك لأن الطاقة الشمسية طاقة متجددة وصديقة للبئية ولا ينتج عنها مخلّفات ضارة مثل انبعاث ثاني اكسيد الكربون المسؤول عن ظاهرة الاحتباس الحراري للأرض والتي نتج عنها تغيرات بيئيّة ومناخية خطيرة جداً، من خلال مقالي هذا سوف نتعرف على مفهوم الطاقة الشمسية والمجالات التي نستخدم فيها الطاقة الشمسية.
مفهوم الطاقة الشمسية
إنّ الضوء الصادر من الشمس يتكوّن من أمواج كهرومغناطيسية، حيث تمتلك هذه الأمواج طاقة يعتمد مقدارها على تردّد هذه الأمواج، فقد وجد العلماء أنّ ضوء الشمس يتفاعل مع المواد بشكل جيد وسريع، فبالتالي يقوم بتسخين المياه والمعادن المختلفة، وأطلق العلماء على هذه التفاعلات اسم الطاقة الشمسية، والتي تمثل تفاعل الضوء بألوان مختلفة مع المواد الموجودة على الأرض وتحويل هذا التفاعل وهذه الطاقة من شكل إلى آخر يخدم مصلحة الإنسان.
استخدامات الطاقة الشمسية
من خلال التجارب العلمية المختلفة على الضوء تمكّن العلماء من إنتاج وسائل وأجهزة مختلفة تتفاعل مع الضوء بشكل معيّن وسريع في مجالات كثيرة ومفيدة جداً للإنسان، فمن أشهر استخدامات الطاقة الشمسية:
- محطات توليد الطاقة الكهربائية: حيث استخدم العلماء عدداً ضخماً وكبيراً من المرايا التي تقوم بعكس الضوء الساقط عليها على أنابيب مائية، حيث عند سقوط الضوء على هذه الأنابيب يسخن الماء الموجود بداخلها ويتحوّل إلى بخار ماء يستخدم في تحريك توربينات بخارية تستخدم في توليد الطاقة الكهربائية، فمن خلال بخار الماء المتدفّق داخل هذه الأنابيب تدفع التوربينات بسرعات عالية وبالتالي تنتج الطاقة الكهربائية بسبب حركة هذه المولدات العملاقة، فمن أشهر وأكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم محطة توباز سولار فارم للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة الأمريكية ومحطة نور التي افتتحت في 2015 في المغرب، والذي صمّمت لتزويد أغلب المدن المغربية بالطاقة الكهربائية النظيفة.
- محطات تنقية المياه: يستخدم العلماء الطاقة الشمسية لتنقية مياه البحر والمحيطات، وتكرير المياه العادمة للحصول على مياه صالحة لشرب، وري المزروعات، حيث تقوم هذه المحطات بتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية (بخار الماء) حيث تترسب الأملاح والمواد العضوية وغير العضوية في مواقع معينة، ويتمّ بعد ذلك تكثيف بخار الماء عن طريق تبريده وتحويله إلى سائل ونقله إلى مواقع استخدامه سواء لري المزروعات أو لتعبئته وضخه للشرب.
- إنارة الشوارع وتوليد الطاقة الكهربائية للمنازل: تستخدم الألواح الشمسية والتي تتكون من مواد شبه موصلة مثل السيلكون والجرمانيوم في توليد الطاقة الكهربائية في المنازل وإنارة الشوارع، حيث تتميّز هذه الألواح أو المعروفة باسم الخلايا الشمسية على قدرتها بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.
