بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها، من أهم مصادر الطاقة المتجددة هي الطاقة الشمسية Solar energy، وهي التي نحصل عليها من استغلال وتجميع ضوء الشمس.

الطاقة المتجددة هي الطاقة التي لا تنفذ ابدًا ونستطيع الحصول عليها باستمرار، وتعتبر الطاقة الشمسية من أفضل مصادر الطاقة المتجددة التي تستطيع أن تغطي جميع احتياجات كوكب الأرض من الطاقة بدون الإضرار بالبيئة عند الحصول على الطاقة من مواد المحروقات.

الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة النظيفة التي من خلالها نستطيع توليد الكهرباء والحصول على الطاقة الحرارية كما يمكن الاستفادة منها في عمل بعض التفاعلات الكيميائية.

 مقدمة بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

الطاقة الشمسية من أهم واوفر الطاقات الموجودة حولنا على كوكب الأرض الذي يدعي سكانه انه فقير في مواد الطاقة وأن الطاقة تتكلف الكثير لاستخراجها وتكريرها حتى يتم العمل بها، بل وتتنافس بعض الدول وتتناحر على الأماكن التي يوجد بها آبار البترول والغاز الطبيعي.

في حين أن الله خلق الشمس المصباح المنير الذي يضيء حياتنا ويمدنا بالدفء والحرارة ومع التطور التقني استطاع الإنسان أن يقوم بوضع مستقبلات للطاقة الشمسية تسمى خلايا الطاقة الشمسية التي تعمل على استقبال الطاقة الناتجة من الشمس وتحويلها إلى عدة أنواع من الطاقات منها الطاقة الكهربية أو الطاقة الحرارية وهذا ما سوف نتعرف عليه بالتفصيل في بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها.

شاهد أيضًا: الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء

أهمية الطاقة الشمسية

يمكن عن طريق تجميع الطاقة الشمسية من خلال مستقبلات تعرف بالخلايا الضوئية الشمسية، ويمكن عن طريقها تجميع وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقات اخرى مثل الطاقة الحرارية أو الطاقة الكهربائية.

تعتبر مستقبلات الطاقة الشمسية من التقنيات الحديث في مجال التكنولوجيا، حيث انها تعتمد على تجميع أشعة الشمس وتخزينها بداخل بطاريات لإعادة استخدامها في وقت لاحق.

يعتمد اختيار موقع المستقبلات الشمسية على الموقع الجغرافي الذي يتوفر فيه اشعه الشمس بكميات كبيرة، ومن أفضل المواقع الجغرافية التي يمكن من خلالها تجميع أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية قارة افريقيا المشمسة.

ويمكن تحديد أفضل مواقع لوضع مستقبلات الطاقة الشمسية والمعروفة بالخلايا الضوئية عن طريق عمل دراسات لعده مواقع جغرافية تكون على نفس خط العرض، ويتم قياس درجات الشمس وتعامدها خلال فترات النهار المختلفة، وبذلك يمكن اختيار الاماكن التي تتوفر بها الطاقة الشمسية خلال اليوم ووضع الخلايا الضوئية بها الحصول على أكبر قدر ممكن الطاقة.

كيف يتم توليد الطاقة الشمسية

هناك عده طرق وتقنيات مختلفة ولكن الفكرة العامة لها هي تجميع الفوتونات التي تنتج من أشعة الشمس ثم تحويلها إلى طاقة كهربائية او حرارية وفيما يلي نستعرض اهم طرق توليد الطاقة الشمسية وهي:

المصفوفة الكهروضوئية

يتم توليد الطاقة الشمسية من خلال المصفوفة الكهروضوئية والتي تتكون من ماده السيليكون المعالج، ويتم تصنيع هذه المادة بطريقة تسمح بانتقال الكهرباء خلالها ثم توصل المصفوفة بمنظومة توليد الطاقة الشمسية.

تقوم المصفوفة الكهروضوئية بعمل تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، ويكون ذلك عن طريق الخلايا الكهروضوئية التي توضع في مصفوفة من الخلايا الكهروضوئية التي يتم توصيلها معا عن طريق مواد فلزيه، ويتم توصيل الخلايا الكهروضوئية بإطار داعم يجمع المصفوفة كلها.

لكن ما يعيب هذا النوع من مولدات الطاقة الشمسية انه ينتج تيار كهربي مستمر قد لا يتناسب مع بعض الأجهزة الكهربائية.

العاكسات

يتم علاج مشكلة الكهرباء الناتجة عن المصفوفة الكهروضوئية والتي تنتج تيار كهربائي مستمر قد يسبب تلف هو ضرر بعض الأجهزة الكهربائية عن طريق استخدام العاكسات.

العاكسات هي المسؤولة عن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة يمكن الاستفادة منها بدون حدوث اضرار تنتج عن التيار المستمر والذي يكون غير ثابت المقدار، ويرجع السبب في ذلك إلى عدم تساوي كمية الضوء والأشعة الساقطة على الخلايا الضوئية.

وبذلك تقوم العاكسات بإنتاج طاقة منتظمة بكميات ثابتة من الطاقة مما يؤدي إلى انتظام الجهد الناتج من مولدات الطاقة الشمسية.

طرق تخزين الطاقة الشمسية

الهدف الأساسي من الحصول على الطاقة الشمسية هو تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل الطاقة الكهربائية أو الطاقة الحرارية.

ولكن يعاب على الطاقة الشمسية عدم إمكانية الحصول عليها إلا خلال فترات النهار والذي يتكون فيها أشعة الشمس قوية حتى تستطيع الخلايا الضوئية الحصول على الطاقة الشمسية.

لحل مشكلة عدم امكانية الحصول على الطاقة الشمسية خلال فترات الليل والفترات التي تكون فيها أشعة الشمس ضعيفة هو القيام بتخزين الطاقة الشمسية وفي النقاط التالية سوف نتعرف على كيفية تخزين انواع الطاقة المختلفة التي نحصل عليها من الطاقة الشمسية وهي:

 اولًا تخزين الطاقة الضوئية

يمكن تخزين الطاقة الضوئية الناتجة عن الشمس من خلال استخدام البطاريات حتى نتمكن من استخدامها في الفترات التي تغيب فيها الشمس.

تكون هذه البطاريات قابلة لإعادة الاستخدام للعديد والعديد من المرات، حيث انها تكون قابله لإعادة الشحن والتفريغ.

استخدام البطاريات تكون عن طريق شحنها من الخلايا الضوئية خلال فترة النهار، وبعد ذلك سحب البطاريات وتوصلها في مصدر الطاقة الذي يغذي النظام المراد تشغيله وبعد نفاذ البطارية يتم إعادة شحنها مرة أخرى عن طريق مولدات الطاقة الشمسية.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية واستخداماتها

 ثانيًا تخزين الطاقة الحرارية

يتم تخزين الطاقة الحرارية عن طريق تجمعها بداخل الماء الساخن، وفي هذه التقنية يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية تعمل على رفع درجة حرارة المياه المخزنة ويعرف هذا النوع من تخزين الطاقة بال(تخزين المبسط).

ويتم نقل الطاقة الحرارية عن خلال منظومه من المواسير من خلالها يتم نقل المياه الساخنة المحملة بالطاقة الحرارية من مكان إلى مكان آخر.

مميزات الطاقة الشمسية

هناك عده مميزات تتمتع بها الطاقة الشمسية والتي تجعل فكر العلماء يتوجه إلى استخدامها دون استخدام مصادر المحروقات للحصول على الطاقة، ومن اهم مميزات الطاقة الشمسية هي:

• تعتبر الطاقة الشمسية من المصادر النظيفة والمتجددة التي لا تنتهي ابدًا ويمكن الحصول على كميات هائلة من الطاقة الناتجة من تجميع الطاقة الشمسية.
• تستخدم الطاقة الشمسية في تزويد مركبات الفضاء بالطاقة التي تحتاجها الاستكمال رحلتها، حيث يصعب الحصول على المواد البترولية خلال الرحلات الطويلة التي تقوم بها مركبات الفضاء.
• يمكن استخدامها في عدة مجالات مثل توليد الطاقة الكهربائية وتوليد الطاقة الحرارية كما سبق شرحه بالتفصيل.
• بعد إنشاء محطات الطاقة الشمسية تعتبر تكلفه الصيانة منخفضة مما يعطيها ميزة كبرى.
• هناك أعمال بحثية وعلمية يتم القيام بها باستمرار لتطوير منظومة الطاقة الشمسية، وذلك للحصول على أكبر قدر من الطاقة الشمسية وإمكانية تخزنها والاستفادة منها بشكل الاكبر في الفترات التالية.

عيوب استخدامات الطاقة الشمسية

بالرغم من وجود ميزات كبيرة في استخدام الطاقة الشمسية الا أنه يوجد بعض العيوب نستعرضها في النقاط التالية وهي:

• لا يمكن الحصول على نفسك قدر الطاقة الشمسية خلال الأوقات المختلفة، ويرجع ذلك لاختلاف الطقس الناتج من تنوع الفصول.
• لا يمكن الحصول على الطاقة الشمسية خلال فترات الليل لذلك يجب عمل نظام بديل او نظام تخزين للطاقة الشمسية.
• تقام محطات الطاقة الشمسية على مساحات كبيرة لتخدم قطاع صغير مقارنه بحجم مستقبلات الطاقة الشمسية المنشأة.
• تكلفه انشاء وتصميم مستقبلات الطاقة الشمسية تعتبر تكلفه عالية لأنها تُنشأ على مساحات كبيرة كما انها من التقنيات الحديثه التي لم تنتشر على نطاق واسع.

شاهد أيضًا: مشروع الطاقة الشمسية واستخداماتها

خاتمة بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

وفي ختام بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها (Solar energy) نرجو أن نكون قد وفقنا في إيصال المعلومات الكافية حول مشروع الطاقة المتجددة والنظيفة، التي نرجو ان يتوجه نظر العالم اليها حتى نعيش في عالم نظيف واتمنى ان يكون البحث نال اعجابكم وندعوكم للمشاركة خلال مواقع التواصل الاجتماعي حتى تعم الفائدة.