استشاري الطاقة الكهربائية: الألواح الشمسية بالفضاء تعمل في درجات حرارة غير طبيعية

قال المهندس أحمد الشناوي استشاري الطاقة الكهربائية، أن الطاقة الشمسية هي الضوء والحرارة الصادرة من الشمس، ومنذ العصور القديمة استغل الانسان الحرارة المنبعثة من الشمس في تسخين المياه وطهي الاكل كما استخدمها الرومان واليونانيون في القرن السابع قبل الميلاد في اشعال النار وذلك عن طريق تركيز اشعه الشمس عبر العدسات المكبرة لاشعال النيران، وأيضا اناره المشاعل في طقوسهم الدينية وتعتبر الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي لعمليه البناء الضوئي عند النباتات كما تقوم بتوفير الحرارة اللازم للكائنات الحيه كما تساعد حراره الشمس علي تبخر مياه البحار والمحيطات وتشكيل السحاب التي توفر في النهاية الامطار وهي مياه عذبه.
وأوضح في تصريح خاص ل "البوابة نيوز"، وبالرغم من أن الطاقة الشمسية هي أكبر مصدر للطاقة التي تتلقاها الأرض إلا أن شدتها على سطح الأرض منخفضة جدًا وذلك بسبب المسافة الكبيرة بين الأرض والشمس والغلاف الجوي للأرض الذي يمتص وينثر الإشعاع فالطاقة التي تصل إلى سطح الأرض عبر الغلاف الجوي في يوم صافٍ تكون فيه الشمس فوق الأرض مباشرة لا تتعدى نسبة 30% تقريبًا
واضاف عندما تكون الشمس قريبة من الأفق والسماء ملبدة بالغيوم فإن الطاقة الشمسية على مستوى الأرض تكون ضئيلة للغاية كما وتختلف كميه الاشعه على سطح الأرض من نقطة إلى أخرى ، وظل لوقت طويل استخدام الطاقه الشمسيه في تسخين المياه واستخدام المياه الساخنه في اغراض عديده مثل الطهي وتحليه مياه البحار
ومن دواعي الفخر والسرور ان اول محطه للطاقه الشمسيه في العالم تم بنائها في مصر وبالتحديد في حي المعادي بالقاهره عام 1912 ، حيث انشائها المهندس الامريكي فرانك شومان عام 1912 وتعتمد فكرتها علي وجود خمس مجمعات زجاجيه لتجميع اشعه الشمس وتركيزها وتوجيها نحو خزانات مملوئه بالمياه لتسخينها والبخار الناتج يقوم بتشغيل طلمبات رافعه للمياه
وظل لوقت طويل الفائده من الطاقه الشمسيه هو تسخين المياه فقط لاغير ولكن مع اوائل القرن التاسع عشر ظهرت اول خليه شمسيه تنتج الكهرباء من الطاقه الشمسيه وكانت علي يد الفيزيائي الفرنسي الكساندر بيكريل عام 1839 وطبعا لم يكن لها جدوي اقتصاديه نظرا لانخفاض كفائه الخليه الشمسيه ويعتبر عام 1941 هو بدايه ظهور اول خليه شمسيه من السيلكون علي يد العالم تشارلز فريتس ، ومن الاشياء الطريفه ان انتشار وتركيب الخلايا الشمسيه بدا في الفضاء ففي عام 1958 كان القمر الصناعي الامريكي فانجارد يستخدم الاواح الشمسيه لامداده بالطاقه الشمسيه ، ويتم تركيب الالواح الشمسيه علي الاقمار الصناعيه والمركبات الفضائيه وتستخدم الطاقه الكهربيه المنتجه في تشغيل اجهزه الاتصالات والتحكم
وجدير بالذكر ان الالواح الشمسيه الموجوده في الفضاء تعمل في ظروف قاسيه من درجات حراره غير طبيعيه سواء حراره شديده او بروده زائده ولكل هذه العوامل تختلف تكنولوجيا تصنيع الالواح الشمسيه المستخدمه في الفضاء عن الاواح الشمسيه التقليديه
وفي عام 1973 قامت جامعه ديلاوير بالولايات المتحده الامريكيه ببناء أول منزل يعمل بالطاقة الكهروضوئية وأطلقت عليه اسم سولار وان وكان النظام هجينًا مؤلفًا من طاقة مولدة من ألواح كهروضوئية بالإضافة إلى طاقة شمسية حرارية ولم تكن الألواح في هذا المنزل مركبة بجانبه بل كان مدمجة بسطح المنزل بشكل يشبه قطع قرميد تسلا المنتشرة حاليًا.
ولكن ظل الاعتماد عل انتاج الكهرباء من الخلايا الشمسيه ضعيف لعده عوامل ضعف انتاج الكهرباء من الخليه الشمسيه توافر الوقود الاحفوري من المازوت والغاز الطبييعي اللازم لتشغيل محطات الكهرباء التقليديه
ولكن مع بدايه القرن الحادي والعشرين وتناقص كميات الوقود الاحفوري وحدوث تغيرات مناخيه شديده وارتفاع كفائه اللوح الشمسي وبناء مصانع لانتاج الالواح الشمسيه تنامي استخدام الطاقه الشمسيه لانتاج الكهرباء سواء ببناء محطات طاقه شمسيه كبيره لانتاج الكهرباء وربطها بالشبكه الكهربيه او محطات طاقه شمسيه اعلي اسطح المنازل والمباني الحكوميه والنوادي الرياضيه
واذا نظرنا الي مصر فان الله سبحانه وتعالي ميز مصر بموقع جغرافي ممتاز فهي تعتبر في قلب الحزام الشمسي العالمي ويبين الاطلس الشمسي ان مصر من اغني دول العالم في الطاقة الشمسية وعدد ساعات السطوع الشمسي كبيره ولا تقل عن تسع ساعات وبها إمكانيات هائلة لاستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه وتحليه مياه البحروانتاج الطاقه الكهربيه
ولم تقف وزاره الكهرباء وهي تشاهد اهتمام العالم بإنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية بل انشاءات العديد من محطات الطاقة الشمسية، وتم ربطهم بالشبكة الكهربية، وتعتبر محطه بنبان بأسوان من اكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم بطاقه 1485 ميجا وات وقد اطلقت الأمم المتحدة علي مدينة اسوان عاصمه الشمس
وفي مؤتمر المناخ كوب 27 الذي أقيم في شرم الشيخ نوفمبر 2022 تم التوقيع علي اتفاقيات عديده لإنشاء محطات طاقه شمسية جديدة نظرا للموقع الممتاز لمصر والجدوى الاقتصادية والمميزات التي تقدمها الدولة للمستثمرين.
ولتشجيع الافراد على إقامة محطات طاقة شمسية أعلى سطح المنازل قامت وزاره الكهرباء والطاقة المتجددة بإنشاء منصة مصر للطاقة الشمسية وبها كل الشركات المعتمدة فنيا وكل المستندات المطلوبة لإنشاء محطات طاقة شمسية.
يوما بعد يوم يتزايد استخدام الطاقة الشمسية بشقيها الحرارة المستخدمة في تسخين المياه عن طريق السخانات الشمسية والضوء اللازم لإنتاج الكهرباء عن طريق الخلايا الشمسية.
انتاج الطاقة الكهربية من الخلايا الشمسية يتزايد نسبته في الشبكة الكهربية لأسباب كثيره فهي طاقه نظيفة وجديدة ومتجدده بالإضافة إلي،أن الالواح الشمسية لا تحتاج إلى صيانة كبيرة، وأيضا زياده كمية الطاقه الكهربية المنتجة من الطاقه الشمسيه يقلل من الاعتماد علي محطات الكهرباء التقليديه التي تعمل بالوقود الاحفوري وبالتالي تقليل كميه الغاز الطبيعي اللازمه لمحطات انتاج الكهرباء ومن ثم استخدام الغاز الطبيعي المتوفر من محطات الكهرباء في تشغيل مصانع الاسمده والبتروكيماويات وبالتالي زياده القيمه المضافه وتقليل الانبعاثات الكربونيه
واختتم المقال بكلمات العالم الامريكي توماس الفا اديسون مخترع المصباح الكهربي ساضع اموالي للطاقه الشمسيه لانها طاقه جباره واتمني العالم الا ينتظروا حتي ينفذ البترول قبل ان يطوروا الطاقه الشمسيه .