الطاقة الشمسية

هي التكنولوجيا المستخدمة لتسخير طاقة الشمس وجعلها قابلة للاستخدام... اعتبارًا من عام 2011م، أنتجت التكنولوجيا أقل من عُشر واحد بالمائة من الطلب العالمي على الطاقة... يعرف الكثيرون ما يسمى بالخلايا الكهروضوئية، أو الألواح الشمسية، الموجودة في أشياء مثل المركبات الفضائية، وأسطح المنازل، والآلات الحاسبة المحمولة.

تتكون الخلايا من مواد شبه موصلة مثل تلك الموجودة في رقائق الكمبيوتر، عندما يضرب ضوء الشمس الخلايا، فإنه يفقد الإلكترونات من ذراتها، عندما تتدفق الإلكترونات عبر الخلية، فإنها تولد الكهرباء... على نطاق أوسع، تستخدم محطات الطاقة الشمسية الحرارية تقنيات مختلفة لتركيز طاقة الشمس كمصدر للحرارة، ثم يتم استخدام الحرارة لغلي الماء لتشغيل التوربينات البخارية التي تولد الكهرباء بنفس الطريقة التي تولد بها محطات الفحم والطاقة النووية، مما يوفر الكهرباء لآلاف الأشخاص.

كيفية تسخير الطاقة الشمسية

في إحدى التقنيات، تقوم أحواض طويلة من المرايا على شكل حرف U بتركيز ضوء الشمس على أنبوب زيت يمر عبر الوسط، ثم يقوم الزيت الساخن بغلي الماء لتوليد الكهرباء، تستخدم تقنية أخرى مرايا متحركة لتركيز أشعة الشمس على برج جامع، حيث يوجد جهاز استقبال، يتم تسخين الملح المصهور المتدفق عبر جهاز الاستقبال لتشغيل مولد.

تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى سلبية. على سبيل المثال، النوافذ الكبيرة الموضوعة على الجانب المشمس من المبنى تسمح لأشعة الشمس بدخول مواد ماصة للحرارة على الأرض والجدران، ثم تقوم هذه الأسطح بإطلاق الحرارة ليلاً للحفاظ على دفء المبنى. وبالمثل، يمكن للألواح الماصة الموجودة على السطح تسخين السائل في الأنابيب التي تزود المنزل بالماء الساخن.

تمّ الإشادة بالطاقة الشمسية كمصدر وقود لا ينضب وهو ملوث، وغالبًا ما يكون خاليًا من الضوضاء... التكنولوجيا أيضا متعددة الاستخدامات. على سبيل المثال، تولد الخلايا الشمسية الطاقة للأماكن البعيدة مثل: الأقمار الصناعية في مدار الأرض، والحجرات الموجودة في أعماق جبال روكي بنفس سهولة قدرتها على تشغيل المباني في وسط المدينة والسيارات المستقبلية.

لا تعمل الطاقة الشمسية في الليل بدون جهاز تخزين مثل البطارية، ويمكن للطقس الغائم أن يجعل التكنولوجيا غير موثوقة أثناء النهار، تعدّ تقنيات الطاقة الشمسية أيضًا باهظة الثمن وتتطلب مساحة كبيرة من الأرض لتجميع طاقة الشمس بمعدلات مفيدة لكثير من الناس.

على الرغم من العوائق، فقد ارتفع استخدام الطاقة الشمسية بنحو 20 في المائة سنويًا على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية، وذلك بفضل الانخفاض السريع في الأسعار والمكاسب في الكفاءة، تعدّ اليابان وألمانيا والولايات المتحدة أسواقًا رئيسية للخلايا الشمسية... من خلال الحوافز الضريبية والتنسيق الفعال مع شركات الطاقة، يمكن للكهرباء الشمسية أن تدفع تكاليفها في كثير من الأحيان في غضون خمس إلى عشر سنوات.