لماذا الطاقة الشمسية؟

لماذا الطاقة الشمسية
لماذا الطاقة الشمسية

يبحث الإنسان دوماً عن مصادر جديدة للطاقة لتغطية احتياجاته المتزايدة في تطبيقات الحياة المتطورة التي نعيش، ويعيب الكثير من مصادر الطاقة نضوبها وتكلفة استغلاها المرتفعة، والتأثير السلبي لاستخدامها في البيئة. وقد تنبه الإنسان في العمر الحديث إلى إمكان الاستفادة من أشعة الشمس التي تتصف بأنها طاقة متجددة ودائمة لا تنضب، وأدرك جلياً الخطر الكبير الذي يسببه استخدام مصادر الطاقة الأخرى والشائعة في تلوث البينة وتدميرها، مما يجعل الطاقة الشمسية الخيار الأفضل على الإطلاق.

ولهذا أضحت الطاقة الشمسية في عصرنا الحالي دخلاً قوميا لبعض البلدان، حتى أنه في بعض دول أوروبا الغربية مثل إسبانيا والبرتغال وألمانيا، وأيضا أمريكا، التي تعتبر فيها الأشعة الشمسية أقل بكثير من الأشعة في البلدان العربية، تستخدم الطاقة الشمسية بشكل رئيس وفعال. وعلى الرغم من أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكانة مهمة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة، غير أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طوال وقت الاستخدام أسوة بالطاقة التقليدية. وعلية يبدو أن المطلوب من تقنيات، بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية، هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها في أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي.

وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي. وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع، حيث إن الطاقة الشمسية، على الرغم من توافرها، فإنها ليست في متناول اليد، وليست مجانية بالمعنى المفهوم. فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية.

وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة. وعلى الرغم من أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية فإنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أن تكلفتها أخذت في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية. بدأت صناعة هذه الخلايا في الخمسينيات، وقد صنعت الخلية الشمسية الأولى من السيليكون، ومنذ ذلك الوقت أدخلت تعديلات عديدة على كيفية صناعة هذه الخلايا، وكذلك توسيع قاعدة المواد التي تصلح لهذه الخلايا. ومازالت عالية حتى الآن.

ويتم حاليا البحث عن نماذج مختلفة للخلايا السيليكونية مثل كادميوم سيلينوم وكبريتيد النحاس وكبريتيد كادميوم. بما أن الطاقة الشمسية تعتبر من المجالات والتخصصات العلمية الحديثة، حيث يعود تاريخ الاهتمام بالطاقة الشمسية، كمصدر للطاقة، إلى بداية الثلاثينات، حيث تركز التفكير حينذاك على غيجاد مواد وأجهزة قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية، وقد تم اكتشاف مادة تسمى السيليسوم التي تتأثر مقاومتها الكهربائية بمجرد تعرضها للضوء، وقد كان هذا الاكتشاف بمحض المصادفة؛ حيث إن أساس البحث كان لإيجاد مادة مقاومتها الكهربائية عالية لغرض تمديد كابلات للاتصالات في قاع المحيط الأطلسي.