الطاقة الشمسية ..... وانجازات مصريه في مجال الطاقة الشمسية

قد سمعنا كثير الأيام السابقة عما حدث باليابان والإضرار الجسيمة التي قد تحدث عن المفاعلات النووية وهى مصدر هام للطاقة ولكن هناك مصادر أكثر أمننا للطاقة ومنها الطاقة الشمسية ومصر قد أخذت خطوات في تنميها والسعي من اجل الاعتماد عليها في المراحل القادمة وسوف نتطرق إلى معنى الطاقة واستخداماتها وكذلك الانجازات المصرية في هذا المجال
يُقصد بالطاقة الشمسية الضوء المنبعث والحرارة الناتجة عن الشمس اللذان قام الإنسان بتسخيرهما لمصلحته منذ العصور القديمة باستخدام مجموعة من وسائل التكنولوجيا التي تتطور باستمرار.تُعزى معظم مصادر الطاقة المتجددة المتوافرة على سطح الأرض إلى الإشعاعات الشمسية بالإضافة إلى مصادر الطاقة الثانوية، مثل طاقة الرياح وطاقة الأمواج والطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية.. من الأهمية هنا أن نذكر أنه لم يتم استخدام سوى جزء صغير من الطاقة الشمسية المتوافرة في حياتنا. يتم توليد طاقة كهربية من الطاقة الشمسية بواسطة محركات حرارية أو محولات فولت وضوئية.وبمجرد أن يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية، فإن براعة الإنسان هي فقط التي تقوم بالتحكم في استخداماتها.ومن التطبيقات التي تتم باستخدام الطاقة الشمسية نظم التسخين والتبريد خلال التصميمات المعمارية التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية، والماء الصالح للشرب خلال التقطير والتطهير، واستغلال ضوء النهار، والماء الساخن، والطاقة الحرارية في الطهي، ودرجات الحرارة المرتفعة في أغراض صناعية. تتسم وسائل التكنولوجيا التي تعتمد الطاقة الشمسية بشكل عام بأنها إما أن تكون نظم طاقة شمسية سلبية أو نظم طاقة شمسية إيجابية وفقًا للطريقة التي يتم استغلال وتحويل وتوزيع ضوء الشمس من خلالها.وتشمل التقنيات التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية الإيجابية استخدام اللوحات الفولتوضوئية والمجمع الحراري الشمسي، مع المعدات الميكانيكية والكهربية، لتحويل ضوء الشمس إلى مصادر أخرى مفيدة للطاقة.هذا، في حين تتضمن التقنيات التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية السلبية توجيه أحد المباني ناحية الشمس واختيار المواد ذات الكتلة الحرارية المناسبة أو خصائص تشتيت الأشعة الضوئية، وتصميم المساحات التي تعمل على تدوير الهواء بصورة طبي
تطبيقات على استخدام الطاقة الشمسية
تتسم التقنية التي تعتمد على الطاقة الشمسية بشكل عام بأنها إما أن تكون سلبية أو إيجابية وفقًا للطريقة التي يتم استغلال وتحويل وتوزيع ضوء الشمس من خلالها. وتشمل تقنية الطاقة الشمسية الإيجابية استخدام اللوحات الفولتوضوئية والمضخات والمراوح في تحويل ضوء الشمس إلى مصادر أخرى مفيدة للطاقة. هذا، في حين تتضمن تقنية الطاقة الشمسية السلبية عمليات اختيار مواد ذات خصائص حرارية مناسبة وتصميم الأماكن التي تسمح بدوران الهواء بصورة طبيعية واختيار أماكن مناسبة للمباني بحيث تواجه الشمس. تتسم تقنيات الطاقة الشمسية الإيجابية بإنتاج كمية وفيرة من الطاقة، لذا فهي تعد من المصادر الثانوية لإنتاج الطاقة بكميات وفيرة، بينما تعتبر تقنيات الطاقة الشمسية السلبية وسيلة لتقليل الحاجة إلى المصادر البديلة. وبالتالي فهي تعتبر مصادر ثانوية لسد الحاجة إلى كميات زائدة من الطاقة
التخطيط المدني والمعماري
لقد أثر ضوء الشمس على تصميم المباني منذ بداية التاريخ المعماري.[15][15] ولقد تم استخدام وسائل التخطيط المدني والمعماري المتطورة التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية لأول مرة بواسطة اليونانيين والصينيين
زراعة النباتات والبساتين
يسعى المعنيون بتنمية الزراعة وتطويرها إلى زيادة قدر الاستفادة من الطاقة الشمسية بهدف زيادة معدل إنتاجية النباتات المزروعة. فبعض التقنيات التي تتمثل في تنظيم مواسم الزراعة حسب أوقات العام وتعديل اتجاه صفوف النباتات المزروعة وتنظيم الارتفاعات بين الصفوف وخلط أصناف نباتية مختلفة يمكن أن تحسن من إنتاجية المحصول
الإضاءة الشمسية
يعتبر استخدام ضوء الشمس الطبيعي من أنواع الإضاءة الأكثر استخدامًا على مر العصور. وقد عرف الرومانيون حقهم في الاستفادة من الضوءمنذ القرن السادس الميلادي،
حرارة الشمس
من الممكن أن يتم استخدام التقنيات التي تعتمد على استغلال حرارة الشمس في تسخين الماء وتدفئة وتبريد الأماكن وعملية توليد حرارة معالجة الماء والطهو بالطاقة الشمسية و توليد الكهرباءوالتفاعلات الكيميائية الشمسية
إن وسائل تركيز الطاقة الشمسية، مثل وحدة التجميع الشمسي على شكل قطع مكافئ والوعاء والعاكس "سكيفلر"، من الممكن أن توفر معالجة حرارية للأغراض الصناعية والتجارية. وقد كان أول نظام تجاري هو "سولار توتال انيرجي بروجكت" في شيناندو في ولاية جورجيا في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث تم استخدام 114 وحدة تجميع شمسي على شكل قطع مكافئ، واستطاعوا توفير 50% من متطلبات عملية المعالجة الحرارية والمتطلبات الكهربائية ومتطلبات تكييف الهواء لأحد مصانع الملابس. هذا، وقد وفر جهاز استهلاك الطاقة لإنتاج الحرارة أو الكهرباء
سيارات تعمل بالطاقة الشمسية
لقد كان اختراع سيارة تعمل بالطاقة الشمسية من أهم الأهداف في مجال الهندسة منذ ثمانينيات القرن العشرين. ويقام مرتين سنويًا سباق "وورلد سولار تشالنج" للسيارات، السباق العالمي للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية، حيث تلتقي فرق من الجامعات والمؤسسات وتتنافس على قطع مسافة 3.021 كيلومتر (1.877 ميل) عبر أستراليا من "داروين"إلى أديلايد. في عام 1987، عندما تم تأسيس هذا السباق، كان متوسط سرعة السيارة الفائزة يبلغ 67 كيلومتر في الساعة
تخزين الطاقة
بالطبع، لا يمكن الحصول على الطاقة الشمسية خلال الليل. ومن ثم، يُعد تخزين الطاقة أمرًا ضروريًا لأن أنظمة الطاقة الحديثة تحتاج إلى مصدر طاقة متاح طوال الوقت
الطاقة الشمسية في مصر
لقد تم تيشين ثلاث وحدات خلايا شمسية بالمدرسة الألمانية بالقاهرة بدعم من الوكالة الألمانية للطاقة وهي تهدف إلى تشجيع استغلال ذلك المجال للحفاظ على البيئة وتوفيرا للطاقات الأخرى الأكثر تكلفة أو التي أوشكت على الانتهاء.
وقد أكد برند أوبل سفير ألمانيا بالقاهرة خلال بدء تشغيل المشروعات الثلاثة أن تقنيات الطاقة الشمسية في مصر هائلة ويمكن استخدامها بسهوله في المباني السكنية ووحدات الإنتاج والقطاعات المختلفة.
وأشار إلى أن مصدر الطاقة اللازم لتطبيق هذه التقنيات يوجد بمصر بوفرة، والجدير بالذكر أن وحدات الخلايا الشمسية التي تم تزويدها كنموذج يسهم على الحفاظ على البيئة وإنه ثم بالفعل من خلالها تدفئة غرف وقاعات المدرسة وإنارة الفصول وتشغيل الأجهزة الكهربائية مثل الكمبيوتر والثلاجات بالإضافة إلى تشغيل مضخة لرفع المياه الجوفية وري المسطحات الخضراء في الملاعب.
وقد صرح الدكتور ماجد الشربينى رئيس أكاديمية البحث العلمي بأن مصر حصلت مؤخرا على تمويل يقدر بنحو 23 مليون يورو ممولة من الاتحاد الأوروبي وبمشاركة مصرية إيطالية بهدف إنشاء أول نموذج بحثي لوحدة تركيز الطاقة الشمسية ببرج العرب بقدرة إنتاجية 1 ميجاوات.
كما أكد الشر بيني أن الهدف من المشروع والمقرر تنفيذه على مدى 3 سنوات هو نقل تكنولوجيا جديدة في مجال الطاقة الشمسية تعتمد على تكثيف وتخزين الطاقة بمحلول ملحي والاستفادة منها لاحقا فى ساعات الليل لإنتاج الكهرباء.
وسيتم خلال المشروع إشراك الشركات الصناعية المصرية والأجنبية والمراكز البحثية الدولية بهدف نقل التكنولوجيا والوصول لأفضل نموذج صناعي للمحطة يلائم طبيعة الأجواء المصرية ويعطى أفضل إنتاجية للكهرباء بحيث تصبح المحطة وحدة للتجارب ونموذجا لمحطات لاحقة لإنتاج الطاقة النظيفة والمتجددة.
كما أعلن الدكتور حسن يونس وزير الكهرباء والطاقة أن مصر لديها خطة لزيادة إنتاج الطاقة بحلول عام2020 بنسبة 20بالمائه منها 12 بالمائة من طاقة الرياح و8 بالمائة من طاقة المياه والطاقة الشمسية.
وأيضا أعلن فريق من الباحثين المصريين عن تمكنهم من تطوير تقنيه خاصة للحصول على التيار الكهربائي مباشره من الطاقة الشمسية دون المرور في مراحل التحويل التقليدية
وقد تم هذا الانجاز العلمي في كليه العلوم جامعه عين شمس حيث تم استخدام مركب كيميائي خاص يمكنه إن يحول ضوء الشمس إلى طاقه كهربائية بكفائه عاليه جدا تفوق كثير ما هو متبع في الخلايا الشمسية التقليدية والتي يتم استخدام السيلكون فيها
ويؤكد الكثير من الباحثين أن هذا الانجاز العلمي سوف يفيد مصر والكثير من الدول التي تتبنى هذه التقنية الجديدة من أجل إنتاج الطاقة الكهربائية مباشرا من الطاقة الشمسية هذا علما بان جامعه فيرجينيا في الولايات المتحدة الامريكيه قد اهتمت بهذا الابتكارالعلمى وتبنت تطوير هذه الصناعة بحيث يتم تطبيقها على نطاق تجارى وصناعي في مصرا ولا بتمويل بصندوق تعاون المصري – الامريكى
وكما هو واضح من كل التصريحات والخطوات التي يتم اتخاذها في طريق استخدام الطاقة الشمسية في مصر كما أنها تعتبر متاحة والأفضل لبلدنا مصر وخاصة بعد ما حدث في اليابان ومحاوله البلاد أن تتخلى عن استخدام المفاعلات التي قد تسبب كوارث حقيقية للبشرية والبحث عن مصادر أكثر أمنا للطاقة