بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها، من المعروف أن الطاقة الشمسية مصدرها هو الشمس، ومن خلال ذلك يمكننا تحويلها إلى طاقة كهربائية وحرارية، وإذا قمنا بتوضيح نبذة مختصرة عن الطاقة الشمسية فنجد أنها عبارة عن طاقة متجددة تتميز بنظافتها وكثرة توافرها، ويعتبر أن أغني الدول امتلاكًا للطاقة الشمسية هي الولايات المتحدة الأمريكية.

بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

تعتبر الطاقة الشمسية أنها عبارة عن إشعاع نابع من الشمس يمكننا الاستفادة منه في العديد من الأشياء منها إنتاج التفاعلات الكيميائية، وساعد أيضاً في إنتاج الحرارة، لذلك يتم استغلال الطاقة بشكل مفيد، حيث أننا نحتاج لطاقة الشمس في العديد من الأمور الحياتية.

شاهد أيضًا: بحث عن انتقال الطاقة والمادة في النظام البيئي

إمكانات الطاقة الشمسية كمورد للطاقة

• حيث يمكننا تحويل الطاقة الشمسية إلى أي طاقة أخرى يمكننا الاستفادة منها في وقتاً لاحق، مثال: الطاقة الكهربية.
• تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية باستخدام كافة التقنيات الحديثة المنتشرة ونستخدم التكنولوجيا المتطورة.
• لذلك تعتمد المشاريع التي تقوم على الطاقة الشمسية على كمية الإشعاع الشمسي الساقطة على منطقة معينة.
• يختلف كمية الاشعاع الشمسي الساقط من منطقة إلى أخري وهذا على حسب الموقع الجغرافي الذي يختلف من مكان إلى أخر.
• تعتبر الطاقة الشمسية لدى المنطقة المليئة بالإشعاع الشمس هي المصدر الأساسية للطاقة.
• يتم القيام باختبار قياس للأشعة الساقطة على المنطقة خلال الأوقات المختلفة، ويتم مقارنتها معا كافة المناطق الموجودة على نفس خط العرض.
• وحدة قياس كمية الإشعاع المنتجة تقاس بالكيلو واط في الساعة لكل متر مربع.
• فإذا كان كمية الإشعاع الشمسي داخل هذه المنطقة مناسب للقيام بمشروع توليد الطاقة الشمسية يتم القيام به.

توليد الطاقة الشمسية

حيث تعمل التكنولوجيا والتقنيات الحديثة على تحويل الطاقة الشمسية المتولدة إلى طاقة يصلح استخدامها.

حيث يتم القيام ببعض العمليات منها جمع الفوتونات التي يتم تواجدها في الإشعاع الشمسي لكي يتم تحويلها إلى كهرباء أو حرارة يمكننا الحديث عن بعض التقنيات منها: –

المصفوفات الكهروضوئية

• حيث هدف المصفوفات الكهروضوئية هي تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربية عن طريق عملية التحويل الكهروضوئية.
• وتتم هذه العملية باستخدام الخلايا الكهروضوئية، حيث تعد هذه المصفوفة عبارة عن مجموعة من الخلايا الكهروضوئية تتصل مع بعضها البعض عن طريق مواد فلزية.
• تحاط هذه المجموعة بإطار يحميها ويقويها، عندما نتحدث عن تكوين الخلية الكهروضوئية نجد أنها تحتوي على مادة السليكون التي تكون معالجة ويتم تشكيله ليكون قابل للتوصيل الكهربي.
• بعد ذلك يتم اتحاد المصفوفة مع باقي أنظمة التوليد الخاصة بالطاقة الشمسية.

العاكسات

• تهدف إلى تحويل الطاقة المتولدة من الشمس إلى إي طابة بشكل أخر يمكن الاستفادة منها في الحياة.
• لكنها تعاني من بعض المشاكل بسبب نوع وكميات الطاقة الكهروضوئية، حيث تقوم بإخراج تيار مستمر وعيب هذا التيار أنه لا ينفع لاستخدامه داخل العديد من الأجهزة.
• أن بالنسبة للخلية الكهروضوئية تقوم بإنتاج طاقة غير ثابتة بسبب اختلاف كمية الأشعة المنبعثة من الشمس على منطقة معينة.
• لذلك نجد أن للعاكسات دور مهم في تحويل كافة التيارات المستمرة إلى تيارات متغيرة يمكن من خلالها تشغيل كافة الأجهزة.
• له دور مهم أيضاً في علاج مشكلة ثابت كمية الطاقة، فهدفه هو إنتاج كمية معينة وثابتة من الطاقة الشمسية لذلك يقوم بتثبيت الجهد.

مصفوفه التحكم الكهروضوئية

• هدف مصفوفة التحكم أن يتم زيادة كفؤ أنظمة التوليد الخاصة بالطاقة المنبعثة من الشمس عن طريق مراقبة أشعة الشمس باستخدام المجسات الضوئية.
• يتم تغير مكان المصفوفة نحو الشمس ليتم تحصيل أكبر قدر ممكن من الأشعة الشمسية وهذا حصل عن طريق استخدام الوحدات التحكمية.
• بعد ذلك يتم تثبيت النظام لكي يتم تشغيل العديد من الأجهزة باستخدام الطاقة الشمسية.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة المتجددة والغير متجددة

تخزين الطاقة الشمسية

• يتم توليد الطاقة الشمسية وتحويلها في وقت النهار لكن ليلاً نجد مشكلة في عدم التوليد الكهربي لذلك تقوم باختراع طرق لكي نقوم بتخزين الطاقة والحفاظ عليها.
• تخزين الطاقة الضوئية: عن طريق استخدام البطاريات القابلة لإعادة الشحن لنتمكن من إتاحة شحنها مرة أخرى، حيث نقوم بتخزين الطاقة في وقت النهار لكي نتمكن من استخدامها ليلاً للاستفادة منها.
• تخزين الطاقة الحرارية: وهذا يتم عن طريق استخدام نوع من أنواع أنظمة ماء التسخين، حيث هدفها تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، حيث تزود بنظام يقوم بتجميع الطاقة الشمسية. ويتم استخدامها عن الحاجة عن طريق نقل الماء الساخن من مخازن الطاقة الشمسية إلى أي مكان أخر.

إيجابيات الطاقة الشمسية

تحتوي الطاقة الشمسية على العديد من المميزات ومن أهم تلك المزايا تابع: –

• من المعروف أن الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تنتهي وتكون متوافرة طوال الوقت وهذا موجود في أنحاء الكرة الأرضية.
• يمكن تحويلها إلى العديد من التطبيقات منها تحلية المياه وتقطيرها بالأخص في المناطق التي لا تحتوي على مياه نظيفة والمساهمة في إنتاج الكهرباء، وتوفير للأقمار الصناعية الطاقة اللازمة لتشغيلها.
• إذا قمنا بوصف تكاليف الصيانة نجدها قليلة جداً بمقارنتها بتكاليف الإنشاء العالية، وإذا تم المحافظة على نظافة الطاقة يساعد ذلك على الحفاظ على حياتها لعدة سنوات.
• يوجد هناك تطور في المجال المتخصص بتقنيات الطاقة الشمسية ونجد أهمية كبيرة في تقنيات النانو ومجال فيزياء الكم، حيث يكون هدفها هو تحسين عمل الأنظمة الخاصة بتوليد الطاقة المنبعثة من الشمس.

سلبيات الطاقة الشمسية

تحتوي على العديد من السلبيات رغم إيجابياتها الكثيرة منها: –

• عدم القدرة على استخدام الطاقة الشمسية مساءاً لذلك نقوم بتوفير بعض من خزانات الطاقة التي تكون مثل البطاريات.
• احتمال تغير الطقس سنوياً والذي يؤدي إلى تغير كمية أشعة الشمس التي يتم تحويلها إلى طاقات يمكننا الاستفادة منها في حياتنا.
• يجب علينا إيجاد مساحات شاهقة حتى نتمكن من تجميع كميات كبيرة من الطاقة الشمسية حتى نتمكن من استخدامها فيما هو مفيد.
• تكلفة التقنيات والتكنولوجيا التي يتم استخدامها لتوليد الطاقة الشمسية تتميز تكلفتها العالية إذا قلنا مثال أن عند توليد الطاقة الكهربية باستخدام الطاقة الشمسية يساوي خمسة أضعاف من توليد الكهرباء لكن باستخدام الوقود الحفري الذي يكون رخيص الثمن.

أهمية الطاقة الشمسية

• للطاقة الشمسية دور مهم في حياة النبات حيث تساعدها في القيام بعملية البناء الضوئي التي تعمل على تغذية النبات، ونموها.
• لها دور مهم أيضاً في طاقة الرياح، والطاقة المائية.
• من المعروف أيضاً بدو الأشعة في عملية الزراعة، والإنتاج، وأيضاً دور مهم في، وتجفيف الطعام حتى لا يتم إتلافه.
• لها دور مهم أيضاً بالنسبة للبيوت البلاستيكية الخاصة بالمحاصيل الزراعية في زيادة درجة الحرارة.

تطبيقات استغلال الطاقة الشمسية

• استخدام في الطبخ عبارة عن الفرن أو الطباخ الشمسي حيث يعتبر أنه صندوق يتم وضع الطاقة الشمسية بداخلها وتم إنشائها عام ١٧٦٧.
• تستخدم لتعقيم العديد من الأدوات التي تستخدم داخل العيادات.
• استخدام السخان الشمسي في تسخين المياه داخل المباني.
• تساعد في تعقيم المياه فإذا تعرض المياه لأشعة الشمس لمدة طويل تعمل على قتل كافة البكتريا الموجودة بداخلها.
• أما حديثاً يتم استخدام سخانات المياه في إنتاج البخار لتحريك كافة التوربينات لتوليد الكهرباء.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية وأهميتها مع المراجع

ومن هنا نكون قد أنهينا حديثنا عن الطاقة الشمسية ومصادرها وأهميتها ونرجو حسن الاستماع.