تألق الشمس.. فهم مبادئ وفوائد الطاقة الشمسية في تحولنا إلى مستقبل مستدام
تاريخ النشر: 16th, December 2023 GMT
في عصر يتطور بسرعة، تبرز الطاقة الشمسية كحلًا مستدامًا وفعّالًا لتلبية احتياجاتنا الطاقوية المتزايدة، وتعتبر الشمس مصدرًا غنيًا ودائم للطاقة، واستغلالها يعكس تحولًا نحو مستقبل مستدام وخالٍ من الانبعاثات الضارة.
وفي هذا السياق، سنتناول موضوع الطاقة الشمسية، نستعرض فيه أساسيات هذه التكنولوجيا، فوائدها، والتحديات التي تواجهها، دافعين نحو فهم أعمق للدور المحوري الذي يلعبه هذا المصدر الطاقوي في تحقيق أهدافنا البيئية والاقتصادية.
مميزات الطاقة الشمسية:
1. مستدامية بيئية:
- تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة والمستدامة، حيث تعتمد على ضوء الشمس الذي يمكن استغلاله بشكل غير محدود.
2. انخفاض التكلفة على المدى الطويل:
- بالرغم من تكلفة الاستثمار الأولية، تعتبر الطاقة الشمسية فعّالة من حيث التكلفة على المدى الطويل نظرًا لعدم وجود تكاليف وقود وصيانة منخفضة.
3. تقليل انبعاثات الكربون:
- تقلل الطاقة الشمسية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتسهم في الحد من تأثيرات تغير المناخ.
4. استقلالية الطاقة:
- تتيح الطاقة الشمسية للمستهلكين تحقيق درجة من الاستقلالية الطاقية وتوليد الكهرباء بشكل مستقل.
5. توفر الطاقة في المناطق النائية:
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية في المناطق النائية حيث يكون من الصعب توفير شبكات كهربائية تقليدية.
عيوب الطاقة الشمسية:
1. تأثير الطقس:
- تعتمد كفاءة الطاقة الشمسية على توافر الشمس، وبالتالي يمكن أن يكون الطقس السيء عاملًا سلبيًا.
2. تكلفة التخزين:
- تكلفة نظم تخزين الطاقة (بطاريات) لاستخدام الطاقة في الليالي أو خلال فترات غيوم قد تكون مرتفعة.
3. استخدام المساحة:
- تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى مساحات كبيرة من الأرض لتوليد كميات كبيرة من الكهرباء، وهذا قد يكون تحديًا في المناطق الحضرية.
4. تأثير الإنتاجية على مدار اليوم:
- يكون إنتاج الطاقة الشمسية مرتبطًا بدوران الشمس، مما يعني أنها تتأثر بالتقلبات في إنتاجها خلال اليوم.
5. مشاكل التخلص من الخلايا الشمسية:
- يمكن أن يكون التخلص من الخلايا الشمسية القديمة مشكلة بيئية، حيث تحتوي على مواد تلوثية.
عملية الحصول على الكهرباء من الطاقة الشمسية تتم من خلال استخدام أنظمة توليد الطاقة الشمسية المعروفة بأنظمة الطاقة الشمسية الضوئية. إليك نظرة عامة على كيفية هذه العملية:
1. الخلايا الشمسية (الوحدات الشمسية):
- تبدأ العملية بالخلايا الشمسية، وهي وحدات تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء. الخلايا الشمسية عادة مصنوعة من السيليكون وتحتوي على طبقتين موصلتين تُحفز بواسطة الضوء.
2. توليد التيار الكهربائي:
- عند تعرض الخلايا الشمسية للضوء الشمسي، يحدث تحريك الإلكترونات داخل الخلية، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي.
3. التوصيل الكهربائي:
- يتم توصيل الخلايا الشمسية في مجموعات أو وحدات أكبر لزيادة إنتاج الكهرباء. يتم توصيل الخلايا في تسلسل (سلسلة) أو بتوصيل موازي (بارالليل).
4. التحكم وتوجيه الطاقة:
- يتم استخدام مراقب الشحن لتنظيم تدفق الكهرباء وضمان شحن البطاريات في حال استخدامها. يتم توجيه الكهرباء المولدة إما للاستهلاك المحلي أو تخزينها في بطاريات للاستفادة منها لاحقًا.
5. تحويل التيار المستمر:
- يتم تحويل التيار المستمر الناتج من الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب عبر محول (inverter) لتوفير تيار يمكن استخدامه في المنازل والشركات.
6. الاستهلاك أو الاتصال بالشبكة:
- يمكن استخدام الكهرباء المولدة لتلبية احتياجات الاستهلاك المحلي أو توجيهها إلى شبكة الكهرباء العامة، مع إمكانية تحصيل تعويض عن الكهرباء المضافة إلى الشبكة (نظام الشبكة الشمسية).
المصدر: بوابة الفجر
كلمات دلالية: الطاقة الشمسية الخلایا الشمسیة الطاقة الشمسیة
إقرأ أيضاً:
في اليوم العالمي للأنيميا المنجلية.. كل ما تريد معرفته عن المرض الخطير
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
في مثل هذا اليوم 19 يونيو من كل عام يحتفل العالم باليوم العالمى للأنيميا المنجلية، من أجل التوعية بهذا المرض الخطير والذى يمثل أزمة صحية عالمية كبيرة، تؤثر على الملايين فى جميع أنحاء العالم، وبسبب قلة المعلومات عن هذا المرض وعدم علم الكثير من الناس بأعراضه وخطورته بدأت الأمم المتحدة الاحتفال به بعدما أقرته واعتبرته مشكلة صحية عامة وأحد أهم الأمراض الوراثية فى العالم.
مرض فقر الدم المنجلي هو اضطراب وراثي في الدم ناجم عن طفرة في جين الهيموجلوبين، ما يؤدي إلى إنتاج الهيموجلوبين S غير الطبيعي، وينتج عن ذلك خلايا دم حمراء جامدة على شكل هلال أو منجل (وهو أداة زراعية تستخدم في جني المحاصيل) يمكن أن تعيق تدفق الدم، ومن هنا جاءت تسميتها بالأنيميا المنجلية، وتشمل أعراض الأنيميا المنجلية نوبات الألم الشديد وفقر الدم، والتعب، وتورم اليدين والقدمين، والالتهابات المتكررة، وتأخر النمو عند الأطفال.
تكون خلايا الدم الحمراء التي تحتوي على الهيموجلوبين الطبيعي ناعمة، على شكل قرص، ومرنة، يمكنهم التحرك عبر الأوعية الدموية بسهولة، الخلايا التي تحتوي على هيموجلوبين الخلية المنجلية تكون قاسية ولزجة، وعندما تفقد الأكسجين، فإنها تتشكل على شكل منجل أو هلال، مثل الحرف C، وتلتصق هذه الخلايا ببعضها البعض ولا يمكنها التحرك بسهولة عبر الأوعية الدموية، وهذا يمكن أن يمنع الأوعية الدموية الصغيرة وحركة الدم الصحي الطبيعي الذي يحمل الأكسجين، وهذا الانسداد يسبب الألم.
ويمكن لخلايا الدم الحمراء الطبيعية أن تعيش لمدة تصل إلى 120 يومًا، لكن الخلايا المنجلية تعيش لمدة تتراوح بين 10 إلى 20 يومًا فقط، وقد يتم تدمير الخلايا المنجلية بواسطة الطحال بسبب شكلها وصلابتها، فالطحال يساعد على تصفية الدم من الالتهابات، تتعثر الخلايا المنجلية في هذا الفلتر وتموت، مع وجود خلايا دم حمراء أقل صحة في الجسم، يمكن أن تصاب بفقر الدم المزمن، كما تؤدي الخلايا المنجلية إلى تلف الطحال، وهذا يضعك في خطر أكبر للإصابة بالعدوى.
ويركز العلاج على إدارة الأعراض ومنع المضاعفات، بما في ذلك أدوية تخفيف الألم، وعمليات نقل الدم، للحد من نوبات الأنيميا، و في الحالات الشديدة، قد توفر عملية زرع نخاع العظم علاجًا لبعض المرضى.
-أسباب الأنيميا المنجلية:
مرض وراثي ناجم عن خلل في الجينات، ولا يمكن أن يولد به الشخص إلا في حالات قليلة جدا.
بالنسبة للوالدين اللذين يحمل كل منهما جين الخلية المنجلية، هناك احتمال 1 من كل 4، أو 25% لإنجاب طفل مصاب بمرض الخلية المنجلية.
لا يولد الشخص مصابًا بمرض الأنيميا المنجلية إلا إذا تم توريث جينين، أحدهما من الأم والآخر من الأب.
الشخص الذي يرث جينًا واحدًا فقط يتمتع بصحة جيدة ويقال إنه "حامل" للمرض، وهذا لديه فرصة متزايدة لإنجاب طفل مصاب بمرض الأنيميا المنجلية أو فقر الدم المنجلي .
غرق ناقلة استهدفها الحوثيون في البحر الأحمر وقصف على الحديدة