بحث عن تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها فى مجالات الطاقة النظيفة والمستحدثة

بحث عن تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها في مجالات الطاقة النظيفة والمستحدثة، نبدأ كلامنا بتعريف الطاقة الشمسية وهي من المصادر التي تنتج طاقة وهذه الطاقة تكون مستمرة وأكثر مصادر الطاقة وفرة في العالم لاستمرارية وجود الشمس في حياتنا، والإشعاع الذي يخرج من الشمس نستخدمه في كثير من الأشياء كتوليد الكهرباء وإنتاج التفاعلات الكيميائية والحرارة، وسبب انتشار الطاقة الشمسية أنها مصدر طاقة نظيف أي لا يسبب تلوثاً.

مقدمة بحث عن تطبيقات الطاقة الشمسية

• الطاقة الشمسية ما هي إلا الحرارة والضوء الناتجين من الشمس ويوجد بهذه الطاقة نوعين من الأنظمة وهم نظام الطاقة السلبية ويوجد في بعض التقنيات التي تعتمد على هذا النظام اختيار مواد الكتلة الحرارية المناسبة وتوجيه المباني إلى الشمس، أما بالنسبة للطاقة الشمسية الإيجابية فتقنياتها تكون شاملة لوجود لوحات فولتو ضوئية ومعدات كهربية أو ميكانيكية ومجمع حراري شمسي.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة المتجددة والغير متجددة

الطاقة الشمسية وتوليدها

يجب أن يوجد بعض التقنيات والتي تقوم بجمع بعض الفوتونات التي تأتي من أشعة الشمس ثم بعد ذلك يتم تحويل هذه الفوتونات إلى حرارة أو كهرباء ويلزم وجود هذه التقنيات حتى نولد الطاقة الشمسية ومنها:

• المصفوفات الكهروضوئية هي تقنية مسئولة عن وجود الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية وذلك يكون عن طريق استخدام ما يسمى بالخلايا الكهروضوئية وهذه الخلايا تقوم بالتحويل الكهروضوئية، وكل خلية تتكون بشكل رئيسي من سيليكون يسمح بانتقال الكهرباء من خلاله.
• المصفوفات الكهروضوئية المتحكمة وتقوم هذه المصفوفة بتتبع الإشعاع الشمسي حتى تعمل على زيادة الكفاءة الخاصة بنظام توليد الطاقة فتقوم بجمع كمية كبيرة من الأشعة وذلك عن طريق وحدات التحكم، ويمكن تثبيت هذا النظام لكي يتم تشغيل الأجهزة الكهربائية.
• ومن أنواع التقنيات أيضاً العاكسات وهي تعمل حل المشاكل التي توجد في الخلايا الكهروضوئية ومن هذه المشاكل أنها تعمل على إنتاج تيار كهربي مستمر وليس متردد وهذا التيار المستمر لا يتناسب مع كثير من الأجهزة ومن المشاكل أيضاً أن طاقة المُنتجة غير ثابتة.

الطاقة الشمسية وتخزينها

يتواجد توليد الطاقة الشمسية في النهار في وجود الطاقة الشمسية ولكن هذا التوليد لا يمكن أن يحدث في عدم وجود الشمس أي في أثناء الليل ولذلك تم اختراع بعض الأساليب والتي تجعلنا نستطيع القيام بتخزين الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة ضوئية أو طاقة حرارية نستخدمها في الليل ومن هذه الأسباب:

• نقوم باستخدام بطاريات ولكن بشرط أن تكون قابلة لإعادة الشحن مرة أخرى وتعمل هذه البطارية على تخزين الطاقة الكهربية عند شحنها وبعدها يمكن الاستفادة من هذه الطاقة في خلال المساء وبعد ذلك يمكن شحنها مرة أخرى في النهار ويسمى هذا الأسلوب بتخزين الطاقة الضوئية.
• أما بالنسبة لتخزين الطاقة الحرارية فيوجد في انظمة معينة مثل الأنظمة التي تتواجد لتسخين المياه وهذه الأنظمة تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حراري وهذا التحويل يحدث في النظام المسؤول عن التخزين المبسط في أنظمة تسخين المياه.
• وهذا النظام المبسط يكون موجود على هيئة مجمعات الطاقة الخاصة بالشمس وعند احتياجها يتم انتقال هذه الطاقة إلى المياه حتى يتم تسخينها ثم بعد ذلك تنتقل المياه من مكان التخزين إلى المكان المرغوب فيه.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية وأهميتها مع المراجع

مميزات وعيوب الطاقة الخاصة بالشمس

نبدأ اولاً بوجود المميزات الخاصة بالطاقة الشمسية وهذه المميزات تعمل على تشجيع الإنسان على استخدام هذه الطاقة والاعتماد عليها في كثير من الأمور ومن هذه المميزات:

• يمكن استخدام الطاقة الشمسية للعديد من الأمور والتطبيقات مثل تحلية الماء وتقطيرها وخاصةً عند عدم توافر الماء النظيف ومثل أيضاً إنتاج الحرارة والكهرباء كما يمكن استخدامها في الأقمار الصناعية لمده بالطاقة.
• الطاقة الشمسية مصدر من المصادر المتجددة حيث أن الشمس توجد بشكل دائم وحول العالم.
• على الرغم من أن تكاليف إنشاء الطاقة الشمسية إلا أن تكاليف صيانتها تكون منخفضة، وإذا حافظ عليها الفرد بشكل دائم وعلى نظافتها ومن الممكن أن تبقى معه عدة سنوات وبدون الحاجة إلى صيانة.
• يوجد الكثير من التكنولوجيا خاصةً تكنولوجيا فيزياء الكم والنانو والتي سوف تعمل على تحسين فعالية وكفاءة الأنظمة الخاصة في توليد الطاقة الشمسية وسوف تتطور بشكل مستمر على يد مجالات هذه التكنولوجيا.
• الطاقة الشمسية تكون خالية من أي نفايات ولذلك فلا يضطر الإنسان إلى التخلص منها باستمرار ليشعر بالأمان فهي ليست مثل المصادر الطاقة التي تكون تقليدية حيث إنها تضر البيئة بشكل كبير جداً.
• تعمل مصادر الطاقة الشمسية على الحفاظ على البيئة فهي تستخدم لهذا الأمر، حيث إنها تحفظ صحة الإنسان والنبات فهي شعارها (من أجل بيئة خضراء).
• تعمل مصادر الطاقة الشمسية على الخفض من نسبة البطالة حيث إنها توفير الكثير من الفرص العمل للناس فهم يعملون في مجالات إنتاجها الذي يضمن مدلول اقتصادي.
• تساعد مصادر الطاقة الشمسية على توفير الكثير من المحاصيل الخاصة الزراعة فبالتالي ستعمل هذه المصادر على خفض أسعار المحاصيل في السوق.
• تقنيات مصادر الطاقة الشمسية التي تتوافر بداخلها هي تقنيات بسيطة وغير معقدة، ولكن على النقيض نجد أن تقنيات مصادر الطاقة الأخرى تكون أكثر تعقيداً.

عيوب الطاقة الخاصة بالشمس

سوف نتكلم بعد ذلك عن عيوب الطاقة الخاصة بالشمس وهناك بعض السلبيات التي تختص بالطاقة الشمسية ومنها:

• أننا لا نستطيع إنتاج طاقة من الشمس في أثناء الليل ولذلك نضطر إلى استخدام أجهزه تعمل على تخزين الطاقة مثل البطارية القابلة لإعادة الشحن.
• عند وجود تغيير الطقس أو اختلافه سواء في الصيف أو الشتاء وذلك يعمل على تقليل نسبة الاستفادة من الطاقة الشمسية.
• يجب أن تتواجد الأجهزة المسؤولة عن تحويل أشعة الشمس إلى طاقة شمسية في مساحات شاسعة، وذلك حتى تتمكن من تجميع أشعة شمس بكمية كبيرة لكي يتم الاستفادة منها في شكل المثالي.
• تحتاج لتكلفة عالية وذلك بسبب التقنيات والتكنولوجيا المستخدمة حتى يتم تطوير الأنظمة المسؤولة عن توليد الطاقة الشمسية، حيث إن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية يساوي خمس أضعاف توليد الكهرباء عن طريق استخدام الوقود الأحفوري.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

 المستقبل المتوقع للطاقة الشمسية

• يجب علينا استغلال الطاقة الشمسية في كثير من المجالات مثل المجالات الزراعية صناعية ومجالات التعمير وعند استغلال الشعوب لهذه الطاقة فإنه يؤكد على وجود وعي لديهم بالنسبة للمستقبل.
• كما أن هذا الاستغلال يعمل على تحديد الموقع الخاص بهم على خريطة التنمية وهذه الخريطة تعتمد بشكل رئيسي على الطاقة المتجددة ولذلك نجد أن هناك الكثير من البلاد المتقدمة تبذل جهوداً اهتماماً كبيراً لهذه الطاقة ومن اجل استغلالها لتنفيذ الكثير من المشروعات على مستوى العالم.
• من أهم هذه المشروعات المشروع البريطاني الذي يهتم بإنشاء محطة طاقة شمسية تكون عالمي تكون عالمية وأكبر المحطات في العالم وتواجدها في تونس وتكلفه إنشاء هذا المشروع حوالي خمس مليارات يورو.
• كما يوجد أيضاً في الاردن مشروع توليد الطاقة وهذا المشروع سوف يقع على مساحة تبلغ حوالي 2 مليون متر مربع وتكلفته من الممكن أن تصل قدرها إلى 170 مليون دولار.
• ويوجد أيضاً المشروعات للطاقة الشمسية في السعودية وفي الإمارات وفي دول الخليج بشكل عام وذلك بسبب موقعها الجغرافي المتميز فهذا الذي يساعد على وجود هذه المشروعات.
• وهذه المشروعات الضخمة تنبئ بوجود مستقبل باهر للطاقة الشمسية على مستوى العالم.