فلك وعلوم

الصحراء الكبرى و حلول الطاقة

حلول الطاقة

الصحراء الكبرى و حلول الطاقة

حلول الطاقة : تترامى الصحراء الكبرى على مساحة تسعة ملايين كيلومتر مربع، وتستقبل طاقة تعادل 22 مليون تيراواط/ساعة قادمة من الشمس كل عام.

وهذه طاقة أكبر بمائة مرة مما يستهلكه جميع البشر سنوياً. حلول الطاقة

فإذا قمنا بتغطية الصحراء بألواح شمسية، هل ستكون كفيلة بحل مشاكل الطاقة إلى الأبد؟

حلول الطاقة الألواح الشمسية في الصحراء الكبرى

حلول الطاقة الألواح الشمسية في الصحراء الكبرى

تعمل الألواح الشمسية عندما ترتطم جزيئات الضوء بسطحها بطاقة تكفي لإزاحة الإلكترونات من روابطها المستقرة، فتنتج تلك الإلكترونات الكهرباء عندما ترتد عائدة لحالة الاستقرار.

ولكن هناك حد لما تستطيع الألواح الشمسية توليده من طاقة، إذ بإمكان الألواح الشمسية التفاعل مع أطوال موجية معينة من الضوء، ويستحيل عليها تحويل أكثر من نصف ضوء الشمس الذي تستقيه.

وحتى جسيمات الضوء التي يمكنها تحويلها ترتد عنها في غالب الوقت دون أن تصطدم بأي إلكترون.

ولكن بفضل العلماء والمهندسين الأذكياء والاستثمارات الحكومية السخية، تولد الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما كانت تولده في الماضي.

فنوع الطلاء والأنماط المضادة للانعكاس على سطح الألواح تمنح جسيمات الضوء الواردة المزيد من الفرص لتصل إلى الإلكترونات.

وقد أدت هذه التقنيات الجديدة إلى الرفع من كفاءة الألواح الشمسية التجارية من نحو عشرة إلى 25 بالمائة، وهناك نماذج تجريبية تصل كفاءتها إلى 47 بالمائة.

علاوة على ذلك، أصبحت الطاقة الشمسية أرخص بنسبة 89 بالمائة خلال العقد الماضي، ويرجع الفضل في ذلك جزئياً إلى سلاسل التوريد العالمية لتقنيات أخرى تستخدم نفس المواد.

جعلت هذه العوامل مجتمعة الطاقة الشمسية أرخص مصدر لتوليد الكهرباء على وجه الأرض.

زراعة الألواح الشمسية في الصحراء

زراعة الألواح الشمسية في الصحراء

وضعت دول مثل الهند والصين ومصر والولايات المتحدة بالفعل هذه الألواح الشمسية في الصحراء. حيث تتراوح مساحة مزارعهم الشمسية الضخمة من 15 إلى 56 كيلومتراً مربعاً.

وعندما تبلغ الشمس أوجها في السماء، تتمكن هذه المصانع من توفير الطاقة لمئات الآلاف من السكان المحليين.

لكن حرارة هذه المزارع ترتفع هي أيضاً، فتمتص الخلايا الشمسية الضوء الذي لا تحوله أو تعكسه فيتحول الى حرارة، مما يقلل من كفاءة اللوح.

كما أن أنظمة التبريد التي تستخدمها العديد من المزارع تتطلب كميات هائلة من الطاقة لتشغيل المراوح أو نقل المياه للحفاظ على درجات الحرارة المثلى.

وحتى بتسخير هذه الأنظمة فإن الألواح الشمسية في الصحراء تمتص حرارة أكثر مما تمتصه البيئة الرملية الطبيعية.

لم يشكل هذا مشكلة على نطاق مزارع الطاقة الشمسية الموجودة. لكن إذا حاولنا تغطية الصحراء الكبرى فقد يخلق ذلك التأثير تغييرات هائلة في مناخ المنطقة.

يؤدي إنشاء مزارع شمسية أصلاً إلى تعطيل النظم البيئية المحلية، لكن مصنعاً بهذا الحجم يمكن أن يُسبب تحولاً هائلاً في المناظر الطبيعية الصحراوية.

لحسن الحظ، الألواح الشمسية ليست خيارنا الوحيد، فبعض أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم تجرب نهجاً جديداً وهو المرايا العملاقة.

محطة الطاقة المغربية في الصحراء الكبرى

محطة نور المغربية للطاقة ستغطي عند اكتمالها حوالي 30 كيلومتراً مربعاً من الصحراء، وهي محطة طاقة شمسية مركزة.

ففي تصميمها بالمرايا العملاقة ينعكس الضوء على جهاز استقبال للطاقة، فيحول تلك الطاقة إلى حرارة ثم إلى كهرباء.

وهذه المرايا تُحدث تحولاً خطيراً في درجة حرارة الحياة البرية المحلية، لكن إمكانية تغييرها للبيئة المحيطة أقل.

وبما أن تبريد المواد يستغرق وقتاً طويلاً، فإن هذه المحطات غالباً ما تستمر في إنتاج الكهرباء بعد غروب الشمس.

وسواء باستخدام الألواح أو المرايا، غالباً ما يسهل دمج مزارع الطاقة الشمسية الصناعية في البنية الطاقوية القائمة.

ومع ذلك، يعد الحصول على الكهرباء خارج شبكات الطاقة المحلية أكثر صعوبة. حلول الطاقة

حلول الطاقة شبكات كهرباء متصلة حول العالم

حلول الطاقة شبكات كهرباء متصلة حول العالم

تعمل بعض البلدان على إيجاد طرق لتوصيل الشبكات الكهربائية في أرجاء العالم ببعضها. وتقوم العديد من المزارع بتخزين الطاقة في بطاريات ضخمة أو تحويل الكهرباء إلى غاز نظيف يمكن استخدامه لاحقاً. لكن في الوقت الحالي، ما تزال هذه التقنيات باهظة الثمن وغير فعالة.

والأسوأ أن مصادر الطاقة المتجددة يمكن أن تسبب نفس مشاكل الوقود الأحفوري، التي تعتمد على المناجم المدمرة وسلاسل التوريد العالمية الباعثة للكربون. حلول الطاقة

لحسن الحظ، يمكن توفير الطاقة الشمسية في مختلف النطاقات من مزارع الطاقة الشمسية الصناعية إلى المنشآت الأصغر التي تزود المباني الفردية والمجتمعات الريفية بالطاقة. حلول الطاقة

يمكن أن تلبي هذه المشاريع الطلب على الطاقة أو توفر مصدراً نظيفاً للطاقة للمناطق غير المتصلة بشبكة الكهرباء.

ونظراً لاعتماد الألواح الشمسية على بعض المكونات البسيطة، فهي سريعة التركيب وسهلة التحديث نسبياً.

بل إن هذه المرونة هي التي مكّنت الطاقة الشمسية من أن تصبح رخيصة وواسعة الانتشار على مدار العقد الماضي.

لذا إذا أردنا مواكبة استخدام الانسان المتزايد للطاقة، فعلينا إيجاد حلول كبيرة وسريعة. حلول الطاقة

المصدر:

موقع Ted Ed

شاهد أيضاً:

طريقة توصيل ألواح طاقة شمسية مختلفة القدرة

تقييم المستخدمون: كن أول المصوتون !
اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى

أنت تستخدم إضافة Adblock

الرحاء ايقاف مانع الاعلانات