الطاقة الشمسية

كلياتنا من نحنا وصغار منسمع انو الشمس هي مصدر الحياة على الارض فالشمس بتخلي الحشيش يطلع والخاروف بياكول الحشيش ونحنا مناكول الخاروف (الحياة كانت بس أكل).. اليوم بهالجزء الجديد من سلسلتنا عن الطاقات المتجددة رح نحكي عن الشمس كمصدر للطاقة..

كما ذكرنا في الجزء الأول من مقدمتنا عن الطاقات المتجددة فان معظم مصادر الطاقة على الأرض ما هي الا تجليات للطاقة الشمسية قد تظهر على شكل رياح أو انهار او حتى فحم ونفط مخزن في باطن الأرض منذ ملايين السنين. سنبدأ اليوم بالحديث عن الاستخدام المباشر للطاقة الشمسية في توليد الطاقة دونما المرور بأي من المراحل السالفة الذكر.

يمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية بشكل مباشر بطريقتين:

• الطاقة الشمسية الحرارية: وتعني تحويل أشعة الشمس الى طاقة حرارية ومن ثم الاستفادة من هذه الطاقة الحرارية اما كحرارة صرف او تحويل هذه الحرارة الى طاقة كهربائية. تعرف الأجهزة التي تحول الطاقة الشمسية الى حرارة باللواقط الشمسية (ٍSolar Collectors) وهي عادة ما تكون ذات تصميم بسيط مطلي بنوع خاص من الدهان الأسود لزيادة امتصاص الطاقة الشمسية. تقوم هذه الأجهزة بتسخين المياه أو الهواء أو اي سائل آخر لدرجات حرارية محددة يحددها التصميم العام ومقدار التدفق بالاضافة الى عوامل أخرى كمثال عنها هي اللواقط الموجودة على أسطح المنازل لتسخين المياه للاستخدامات المنزلية.

• الطاقة الشمسية الكهربائية (أو ما يعرف بالفوتوفولتايكس Photovoltaics) : وتعني تحويل أشعة الشمس بشكل مباشر الى طاقة كهربائة دون المرور بأي مرحلة وسيطة. تعتمد هذه المصادر على مبادئ عمل أنصاف النواقل المشوبة وتسمى الأجهزة التى تحول الأشعة الى طاقة كهربائية بالخلايا الشمسية (PV Cells) وكمثال عليها هي الخلايا الشمسية الموجودة على بعض الآلات الحاسبة. نظراً للاستطاعات الصغيرة للخلايا الشمسية فإنها تجمع ضمن بنى أكبر يطلق عليها اسم الألواح الشمسية (PV Panels- PV Modules) حيث تستخدم هذه الألواح لتوليد الكهرباء.

سوف نبدأ الحديث بالتفصيل عن الطاقة الشمسية والتقنيات المستخدمة فيها بدءاً من الاسبوع القادم. ختاماً سوف نتحدث عن أحد الاستخدامات غير المألوفة للطاقة الشمسية وهو الفرن الشمسي. يصنع الفرن الشمسي بأبعاد وتقنيات مختلفة بحسب الغرض المرجو منه فبعض النماذج لديها القدرة على قلي البيض أو غلي الماء للطهو بينما ترتفع الحرارة في بعض التصميمات الى حوالي 3500 درجة مئوية أي أنها قادرة على صهر المعادن. من أشهر هذه الأفران الصاهرة للمعادن هو فرن أوديللو في جبال البيرينيه الفرنسية والمكون من حوالي 10,000 مرآة متوضعة بشكل قطعي تقوم بتوجيه الأشعة الشمسية الى محرقها هي توجد حجرة توضع فيها عينات المعادن المراد صهرها لدراستها. من ميزات هذه الطريقة هي أن الصهرة يمكن أن يتم بصورة نقية جداً بغياب الأكسجين حتى وبالتالي يمكن الحصول على مواد بدرجة نقاوة عالية جداً.