أفكار جديدة للاستفادة من الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي مصدر للطاقة يستمد من أشعة الشمس، حيث يتم تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية باستخدام الألواح الشمسية المصنوعة من المواد شبه الموصلة. أصبحت الطاقة المتجددة في الوقت الحاضر واحدة من أكثر المصادر تطوراً. في هذا المقال، سنستعرض مدى إمكانية استغلال الطاقة الشمسية بطرق مبتكرة.

طرق مبتكرة لاستغلال الطاقة الشمسية

يوجد العديد من الطرق المبتكرة للاستفادة من الطاقة الشمسية، ومن بينها:

1- إضاءة القرى بنظام الطاقة الشمسية

عانت إحدى القرى في دولة عربية تضم حوالي 150 نسمة من نقص في الاتصال بشبكة الكهرباء الرئيسية وخدمات أساسية أخرى. أطلق هذا المشروع الذي استغل الموارد الطبيعية المتاحة، من خلال نصب أعمدة إنارة تعمل بالطاقة الشمسية، مع القدرة على تخزين الطاقة لمدة تصل إلى خمسة أيام. وهذه الأعمدة تعمل تلقائياً دون الحاجة للتدخل البشري، مما جعل الكهرباء متاحة للجميع.

يجدر بالذكر أن إضاءة القرى عبر الطاقة الشمسية توفر فوائد إضافية، مثل تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون. إن إضاءة الحدائق باستخدام الطاقة الشمسية تعد الأكثر أماناً للنباتات والبشر، حيث تساعد الأساليب المبتكرة في محاكاة عملية التمثيل الضوئي الطبيعي.

تشمل العملية الكيميائية التي تقوم بها النباتات إنتاج الوقود السائل دون الاعتماد على الكلوروفيل، وذلك عن طريق تحويل ضوء الشمس إلى وقود شمسي من خلال تعريض جزيئات الماء للأشعة الشمسية. سيمكن هذا الوقود الشمسي من تخزين الطاقة الشمسية المولَّدة في الأماكن التي تتمتع بإضاءة شمسية وفيرة، وتحويلها إلى هيدروجين قابل للاستخدام.

2- تزويد المدن والمنازل بالطاقة الكهربائية

عانت العديد من الدول من عدم قدرتها على شراء الوقود اللازم لتشغيل المولدات، مما حرمها من مصادر الكهرباء. بالتعاون مع مراكز بحوث الطاقة ودراسات الأحمال الكهربائية، تم تصميم نظام شمسي مركزي لتغذية كافة المناطق باستخدام خلايا شمسية، حيث تم تركيب النظام بقدرة 12 كيلو واط، مما وفر بديلاً صديقًا للبيئة وصحيًا وذا جدوى اقتصادية لمشكلة الكهرباء.

3- تشغيل الأقمار الصناعية

نظرًا لعدم وجود غيوم أو هواء في الفضاء، تُستخدم الأقمار الصناعية الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأقمار الصناعية تبلغ حوالي 1300 واط لكل متر مربع، والتي تعمل على تشغيل أجهزة الكمبيوتر والراديو. تُعد هذه الخلايا الأكثر كفاءة في تخزين الطاقة اللازمة للأقمار الصناعية، التي تكفي لأكثر من عشرين عاماً.

4- تشغيل الآلات الحاسبة

لتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل المكونات الإلكترونية داخل الآلة الحاسبة، صُنعت ألواح شمسية صغيرة داخلها، تعمل على توفير الإضاءة الصناعية وضوء الشمس. وغالبًا ما تحتوي الآلات الحاسبة على ألواح شمسية بالإضافة إلى بطاريات.

5- شحن البطاريات

تعمل الألواح الكهروضوئية على شحن أي جهاز يعتمد على الطاقة الشمسية. حيث يكون التيار المستخدم في البطاريات هو نفسه التيار المستمر الذي تنتجه الألواح، مما يسمح بالشحن المباشر لمجموعة متنوعة من الأجهزة مثل الكمبيوترات والهواتف المحمولة.

6- استغلال الطاقة الحرارية من جوف الأرض

نتيجة لارتفاع درجات الحرارة في باطن الأرض، ينصهر بعض المعادن، مما يؤدي إلى إنتاج طاقة حرارية جوفية. تنتقل هذه المعادن المنصهرة إلى قرب السطح، مما يسخن المياه الجوفية ويشكل ينابيع حارة، التي تستخدم في تدفئة المنازل. كما يتم استغلال البخار الناتج عن التسخين في تحريك التوربينات لتوليد الكهرباء عبر المولدات الكهربائية.

يعود استخدام الطاقة الشمسية بفوائد متعددة، فهي تعتبر مصدراً متجدداً ومتاحاً في جميع أنحاء العالم، وتبقى متوفرة بعكس مصادر الطاقة الأخرى. وقد أكدت الأبحاث أن الإنسان يمكنه الاستفادة من الطاقة الشمسية لمدة خمس مليارات سنة على الأقل.