الهندسة والآليات > الطاقة
ستة استخدامات قد لا تعرفها للطاقة الشّمسية
يتجه العالم لاستخدام الطاقة المتجددة وبشكل خاص الطاقة الشمسية والاستفادة منها في مختلف المجالات، ولم يعد استخدامها مقتصراً على الألواح الشمسية الكهروضوئية، مزارع الطاقة الشمسية أنظمة التدفئة الحرارية، بل تعدتها إلى استعمالات عدَّة مذهلة سنتعرف على بعضٍ منها في هذا المقال:
1- تكييف الهواء:
يمكن لأنظمة تكييف الهواء أن تعمل بالاعتماد على الألواح الشمسية، الطاقة الشمسية الحرارية وليس فقط الطاقة الكهربائية، وبهذا يتم تقليل الاعتماد على الطاقة التقليدية وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
حيث طورت شركة CSIROالاسترالية نظام تكييف يعتمد على ألواح الطاقة الشمسية التي تحول الأشعة الشمسية إلى مصادر طاقة أخرى كطاقة حرارية لتدفئة المنزل كما يتمتع بمميزات هامة فهو قادر على توفير انبعاث ما يقارب 15 ميغا طن من غاز ثاني أكسيد الكربون في حال استخدمه كل منزل استرالي، ويؤمن مياه ساخنة ، هواء ساخن في الشتاء وامتصاص لأشعة الشمس في الصيف مما يؤمن تبريد الجو داخل المنزل
كما تتوفر أنظمة تكييف شمسية كامنة داخل المنزل حيث تعمل الجدران والسقف والنوافذ جميعها على امتصاص الأشعة الشمسية وتبريد المنزل.
ويأمل الباحثون في المستقبل استخدام هذه الأنظمة في إنشاء جيل جديد من الأبنية التي تعتمد بشكل كامل على الطاقات المتجددة وتساهم في الحفاظ على البيئة.
2-المنطاد الشمسيّ
في عام 2015 ظهر أول منطاد شمسي هجين، حيث استخدم هذا المنطاد الطاقة الشمسية بالإضافة إلى مشعل بروبان تقليدي داخل المنطاد.
تمت تغطية هذا المنطاد بألواح سوداء اللون، الطبقة المواجهة للشمس تجمع حرارة الأشعة بينما يعمل النصف الآخر والذي يتضمن مادة معدنية بالاحتفاظ بالحرارة داخل المنطاد.
وللاطلاع على هذا المنطاد يمكن قراءة المقال على الرابط التالي: هنا
3-المدخنة الشّمسية:
لا تعد المدخنة الشّمسية ثورة في استخدامات الطَّاقة الشَّمسية، فقد استخدمت سابقاً من قبل الرُّومان والفُرس.
تُستخدم المدخنة الشّمسيّة لِتحسين التَّهوية في الأبنية والمنشآت، وهي تعمل على نفس مبدأ المدخنة العادية الّتي تستخدم الحطب حيث تقوم برفع الهواء السّاخن إلى الخارج مع الُّدخان.
تكون المدخنة أعلى من مستوى السقف ومواجهة للشمس، وكلّما كان سطحها أكبر كلما ازدادت فعاليّتها.
يتم تسخين الهواء البارد في الأسفل عَن طريق أَشعة الشَّمس فيرتفع إلى خارج المدخنة وباستمرار هذه العملية يندفع الهواء البارد إلى داخل المدخنة ليخرج من فوهتها وبهذا يتحرك الهواء وتتحسّن التهوية داخل المبنى.
أبسط طريقة لإنشاء مدخنة شمسيّة هو دهنها باللّون الأسود لزيادة امتصاص الأشعة الشمسيّة، ويمكن تحسين فعاليّتها عن طريق إضافة مجمّع للأشعة الشمسيّة أو سطوح مصقولة.
4- حاويات شمسية ضاغطة للقمامة:
تزود هذه الحاويات من خلال بطارية 12 فولط موصولة مع ألواح شمسية لشحنها، أما آلية عملها فهي ميكانيكية لا تحتوي أي سوائل هيدروليكية، تقوم الحاويات الشمسية بضغط محتوياتها مما يزيد من سعتها لذا لا تحتاج لأن تفرغ كثيراً، وهذا ما يوفر الطاقة المستهلك عند جمع النفايات من الحاوية ويقلل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون.
بالإضافة لذلك يمكن تزويد هذه الحاويات بأجهزة لاسلكية تسمح بإرسال البيانات إلى جامات النفايات لتقوم بتفريغها عند الحاجة.
5- الطباخ الشمسي:
تعمل المواقد الشمسية على طهي أو تعقيم الطعام من خلال الأشعة المباشرة للشمس. وهي ذات أنواع متعددة منها الطباخ الشمسي والأفران الشمسية ذات الأحجام المختلفة والأسعار المختلفة ولكنها تعمل جميعاً على هدف واحد وهو تركيز الأشعة ضمن مساحة صغيرة.
أحد هذه الأنواع هو الطباخ الشمسي المكثف الذي يستخدم سطوحاً مزودة بمرايا ذات قدرة عالية على عكس أشعة الشمس وتركيزها ضمن مساحة صغيرة مما يسمح بإنتاج حرارة كافية لإذابة الملح والمعادن. يمكن تحسين عملية تحويل الضوء إلى حرارة من خلال استخدام مواد وأدوات معينة مثل الأواني والمقالي ذات السطوح السوداء.
6-المصابيح الشَّمسية:
يمكن استخدام أشعة الشَّمس لشحن بطارية تقوم بتزويد اللمبة بالطّاقة الكهربائية اللازمة للإضاءة خلال المساء، ويمكن أن تدوم هذه الإضاءة لعدة ليالي حتّى في الأيام التي لا تسطع فيها الشّمس.
تتضمن هذه المصابيح على مصباح ثنائي الضوئي LED، ألواح شمسية، بطارية، مُتحكم بالشحن ومحول.
يختلف حجم البطّارية بحسب المكان الّذي يتم فيه استخدام المصباح ويتم استخدام الألواح الشّمسيّة بشكل رئيسي لشحن البطاريّة. يمكن استخدام اللّمبة الشمسيّة لشحن الهواتف النقّالة أيضاً.
بالطبع يوجد العديد من الاستخدامات الأخرى الرائعة للطاقة الشمسيّة ونحن لم نورد منها إلّا القليل، ونأمل في المستقبل أن يتمكن العلماء من الاستفادة منها بأكبر قدر ممكن لاستبدال الطاقة الأحفوريّة الغير متجدّدة والمضرّة للبيئة بالطاقة الشمسيّة
للمزيد تفضلوا بزيارة قسم الطاقة في موقعنا هنا
المصادر: