الطاقة الشمسية
تُعرف الشمس بقدرتها على إطلاق الطاقة في جميع الإتجاهات في الفضاء الخارجي، وذلك يضم جميع الكواكب والأجرام السماوية التي تقابل تلك الأشعة، من ضِمنها كوكب الأرض، بحيث يتغذى كوكب الأرض بكميات طاقة كبير من الشمس على شكل ضوء يحتوي على نوعين أساسين من الطاقة وهما الضوء المرئي والأشعّة تحت الحمراء، لكن يعمل الغلاف الجوي للأرض على عكس ما يقارب النصف من تلك الطاقة وتشتيتها ليصل سطح الأرض 50% من ضوء الشمس المرئي، و 45% من الأشعّة تحت الحمراء ، وقد ساهم تطور التكنولوجيا بشكل كبير في استحداث طرق لاستغلال ما يمكن من تلك الطاقة المتجددة والمجانية بشكل كامل.
كيف ينشأ ضوء الشمس
تمتلك ذرات العناصر مدارات تحيط بها، كما يمتلك كل مدار منها طاقة معينة يجب على الألكترون أن يتزوّد بها لكي يستطيع البقاء فيه، وبالتالي إذا إكتسب الألكترون طاقة أكبر من طاقة المدار الذي يتواجد به يقوم بالإرتفاع للمدار الذي يلي، مما يؤدي إلى إبتعاد الألكترونات عن نواة الذرة وذلك يخلق حالة عدم إستقرار في الذرة لتضطر تلك الإلكترونات إلى الرجوع لمداراتها الأصلية والتخلص من الطاقة التي إكتسبتها على شكل انبعاثات ضوئية والتي تسمى طاقة كهرومغناطيسية.
إيجابيات الطاقة الشمسية
تتمحور إيجابيات الطاقة الشمسية فيما يلي:-
- طاقة متجددة لا تنفذ، مرتبطة مع وجود الشمس.
- طاقة وفيرة تتعدى احتياج العالم بـ20,000 ضعف، بحيث يصل إلى الأرض ما يقارب 120,000 تيراواط من الأشعّة الغنية بالطاقة.
- لا تسبب التلوث البيئي، فهي صديقة للبيئة، لكن من الممكن أن يتسبب تصنيع الأجهزة التي تلتقط الطاقة من الضوء بعض التلوث الذي لا يذكر مقارنة بما يسببه الوقود الأحفوري.
- تستعمل في العديد من التطبيقات خصوصاً تلك التي تعتمد على الطاقة الكهربائية.
- لا تصدر عملية توليدها الطاقة الكهربائية منها أي إزعاج.
- لا تتطلب الألواح التي تمتص الطاقة من الضوء إلى صيانه.
سلبيات الطاقة الشمسية
تماماً كأي من أنواع الطاقة، فالطاقة الشمسية تمتلك إيجابيات وسلبيات أيضاً، وفيما يلي بعض سلبياتها:-
- يقتصر وقت التزود بالطاقة في النهار فقط.
- تعتبر عمليات تصنيع أجهزة الطاقة الشمسية باهظة الثمن.
- من الممكن استعمال البطاريات للتخزين لكن يعتبر ذلك مكلف بعض الشيء.
- تتطلب الواح الطاقة الشمسية إلى توفر حيز كبير لكي تتمكن من إنتاج الطاقة بأسعار معقولة.
- يدخل في مكوّنات الواح الطاقة الشمسية بعض المواد النّادرة وباهظة الثمن.
الطاقة الشمسية والنباتات
تحتاج النباتات إلى ضوء الشمس بشكل مباشر لإتمام ما يسمى بعملية البناء الضوئي، والتي يتم فيها تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية بمساعدة مادة الكلوروفيل، ليتم بعد ذلك إنتاج الغذاء للنبتة، كما يتم إطلاق الأكسجين أيضاً وإستهلاك ثاني أكسيد الكربون من الجو، وبذلك تكون الطاقة الشمسية قد ساهمت بشكل غير مباشر بتكوين الوقود الأحفوري أيضاً، فهو عبارة عن بقايا النباتات والكائنات الحية التي طمرت منذ ملايين السنين.
