يحتاج البشر والمجتمعات إلى الكهرباء لكل شيء تقريبًا اليوم. نحن نستخدم الكهرباء للاستحمام ، وإضاءة منازلنا وشوارعنا ، ومشاهدة التلفزيون ، والوصول إلى الإنترنت ، وشحن بطاريات الهواتف المحمولة ، من بين أشياء أخرى لا حصر لها. ومع ذلك ، بالنسبة لإنتاج الطاقة ، يتسبب البشر في الكثير من العدوان على البيئة ، كما هو الحال في محطات الطاقة الحرارية والطاقة الكهرومائية.
لذلك اعتقد بعض العلماء: لماذا لا نستفيد من مصدر الطاقة الأكثر وفرة على الأرض ، وهو حرارة الشمس؟ بعد كل شيء ، إنه نظيف ومتجدد. منذ ذلك الحين ، قامت العديد من الأبحاث بتطوير بعض أشكال إنتاج الكهرباء والحرارة من الطاقة الشمسية. في عام 2013 وحده ، تم استثمار حوالي 1.5 مليار دولار في هذا المصدر المهم للطاقة.
لكن كيف تعمل الطاقة الشمسية؟
هناك طريقتان لتسخير الطاقة الشمسية: الكهروضوئية والحرارة الشمسية.
يتم إنتاج الطاقة الكهروضوئية من خلال ألواح مصنوعة عادة من السيليكون. تسمى هذه اللوحات أيضًا الخلايا الضوئية، تعمل في استقبال الفوتونات (الموجودة في أشعة الشمس) وفي إنتاج الإلكترونات منها ، وهو المسؤول بتوليد الكهرباء في عملية تسمى "التأثير الكهروضوئي" ، اكتشفها العالم الشهير ألبرت اينشتاين.
مثال على خلية كهروضوئية ، لوحة طاقة شمسية
من ناحية أخرى ، يتم إنتاج الطاقة الحرارية من الحرارة الناتجة عن الشمس ، والتي تتحول فيها الحرارة إلى الكهرباء من خلال إنتاج البخار المسؤول عن تدوير التوربينات المتصلة بمولدات الطاقة.
تُستخدم الطاقة الشمسية في المنازل الواقعة في المناطق ذات التشمس العالي ، باستخدام الحرارة لإنتاج الطاقة وتسخين المياه وأيضًا فيما يسمى محطات الطاقة الشمسية، التي لا تزال قليلة في العالم. البلدان التي تولد أكبر قدر من الطاقة من محطات الطاقة الشمسية والألواح السكنية هي على التوالي ألمانيا والصين وإيطاليا والولايات المتحدة واليابان.
صورة لمحطة طاقة شمسية
تتميز الطاقة الشمسية بأنها متجددة ، ووفرة ، وتشغل مساحة صغيرة ، وقبل كل شيء ، لا تنبعث منها غازات ملوثة في الغلاف الجوي. من ناحية أخرى ، فإن أنظمة إنتاج الطاقة الشمسية باهظة الثمن و تعتمد على الظروف المناخية ، بالإضافة إلى قلة المحصول وقلة القدرة على إنتاجها تخزين.
بقلم رودولفو ألفيس بينا
تخرج في الجغرافيا
