المؤثرات البيئية الناتجة عن استخدام الطاقة الشمسية..!

نهر العطآآء · 2011-01-02, 07:20 PM

الطاقة الشمسية
إن أفضل التقنيات الواعدة هي التي تسخر طاقة الشمس حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للإشعاعات الشمسية إلي طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية جديدة ومتطورة وهو صناعة إستراتيجية باعتبارها مصدراً طاقوياً مستقبلياً سيكون لها الأثر الأكبر في المحافظة على مصادر الطاقة التقليدية ولأغراض أهم واستغلال أثمن علاوة على أن مصدر طاقته مجاني ولا ينضب ونظيف ودون مخلفات أو أخطار.

ايجابيات استخدام الطاقة الشمسية
1- التعقيم الشمسي للتربة الزراعية
يعرف التعقيم الشمسي بأنه عبارة عن تسخين التربة بالإشعاعات الشمسية وذلك بتغطية التربة الرطبة بإحكام بشرائح بلاستيكية قبل موعد الزراعة بحوالي 4-6 أسابيع خلال اشهر الصيف الحارة . مما يؤدي إلى قتل أو إضعاف حيوية مسببات الآفات في الأتربة والعناصر الأساسية للتعقيم
-الغطاء البلاستيكي : تستعمل شرائح البلاستيك ((البولي إيثلين)) الشفاف ذات السمك 60-80 ميكرون لتسخين التربة
حيث أنها منفذة للإشعاعات الشمسية ومانعة لهروب الحرارة من التربة .

لمحة بسيطة عن طريقة ومبدأ هذا التعقيم باستخدام الطاقة الشمسية
يتم تغطية الأرض المراد تعقيمها بالبلاستيك الشفاف المصنوع من البولي اثيلين بعد ري الأرض مباشرة مع تثبيته جيدا من الأطراف حتى لا يطير أو يتجمع بفعل الرياح وتركه فوق سطح
الأرض المطلوب تعقيمها خلال شهري يوليو وأغسطس وهذان الشهرين تكون الشمس قوية مع ارتفاع درجة الحرارة
نلاحظ تكوين بخار الماء تحت البلاستيك الشفاف لدخول أشعة الشمس وصعوبة خروجها من أسفل البلاستيك وبالتالي ترتفع درجة حرارة الأرض أسفل المشمع ويخرج بخارالماء تحت المشمع ومعنى تكون بخار الماء إن الماء الموجود في الأرض وصلت درجة حرارته إلى 100 درجة مئوية لان الماء يتبخر عندما تصل درجة حرارته إلى 100 درجة مئوية وبالتالي يحدث الآتي :
عند وصول درجة حرارةالأرض أو التربة إلى 100 درجة مئوية أي درجة الغليان فان هذه الدرجة تكون كافية لقتل جميع الآفات الحشرية مثل الديدان الضارة وعذارى الحشرات الموجودة تحت سطح الأرض وكذلك قتل الديدان الثعبانية (النيماتودا) وجميع أطوارها من يرقات وبيض
2- التخلص من الغازات الناتجة عن استخدام الوقود الإحفوري
إن تلوث الهواء ناتج عن ملوثات تصنف في صنفين:
- الملوثات الأساسية والملوثات الثانوية
الملوثات الأساسية
أ- الأكاسيد وتشمل أكاسيد الكربون CO , CO2 واكاسيد النتروجين NO , N2O , NO2
وأكاسيد الكبريت SO2 , SO3 وتنتج هذه الغازات من احتراق الوقود الإحفوري .

هذه الغازات تمتص الأشعة فوق الحمراء ( Infrared radiation ) من الأرض ثم تبعثها ثانية إلى سطحها
مسببة تغيرات بطيئة بموازين الطاقة . لقد سجل القرن العشرين زيادة مقدارها نصف درجة سليزية في معدل درجات الحرارة , وحسب تقارير لجنة الخبراء الدوليين في مجال التغيرات المناخية فقد تبين إن غاز CO2 المنبعث كناتج للوقود العضوي يمثل ثلاثة أرباع منه أما الربع الباقي فينبعث نتيجة التغيرات التي يحدثها الإنسان في اليابسة .

وتوضح لنا الصورة التالية كيفية الحصول على الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية يمكن الاستفادة منها عوضاً عن الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود الإحفوري

وللتخلص من هذه الملوثات التي تعتبر من أكبر المخاطر التي تهدد سلامة الحياة الإنسانية على سطح الأرض وتهدد سلامة الأرض بشكل اكبر , أجريت أبحاث عديدة والى الآن مستمرة هذه الأبحاث وهي إنتاج طاقة بديلة تستخدم مكان الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود الإحفوري , وتم الوصول إلى الطاقة الشمسية والتي تعتبر أهم نوع من أنواع الطاقات البديلة أي ما يسمى بالطاقات المتجددة ولكن إلى الآن لم يتم اعتماد هذه الطاقة في المعامل التي تعمل على الوقود الإحفوري لعدة أسباب أهمها إن الشمس لا تتوفر بشكل كافية في فصل الشتاء وبالتالي لا يتم الحصول على الطاقة الكافية لعمل هذه المعامل وفيما يلي نستعرض بعض الطرق المستخدمة حالياً في نواحي عديدة في الحياة في الاعتماد على الطاقة الشمسية بدل الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود الإحفوري تسخين المياه باستخدام الطاقة الشمسية وهي منتشرة وبكثرة هذه الأيام , واستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه يخلصنا من غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن احتراق الوقود المستخدم في تسخين المياه
وتعتبر هذه الطريقة , طريقة محافظة على البيئة واقتصادية بشكل كبير على الإنسان .

استخدام الطاقة الشمسية في عمليات القطاع النفطي
حيث قامت بعض الشركات العالمية والعربية بإجراء دراسة متكاملة حول إمكانات الاستفادة من الطاقة
الشمسية لتلبية احتياجات القطاع النفطي من الطاقة .مثل عمليات الإنتاج والتكرير والتصنيع . وتهدف هذه
الدراسات من خلال استخدام الطاقة الشمسية إلى خفض إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفينة الأخرى الناتجة من عملياتها التصنيعية . من خلال استبدال بعض من الوقود الإحفوري المستخدم حالياً واستخدام عوضاً عنه الطاقة الشمسية ..

ب- المواد العضوية المتطايرة وتشمل المركبات الهيدروكربونية HC كالميثان والبنزين , وتنتج هذه المواد
في عوادم السيارات , إذ تتبخر من الكاربوريتر ومن خزانات وقود المركبات , وكذلك من المصانع المنتجة
للمنظفات والحموض والقواعد .

وللتخلص من هذه الملوثات تتم الدراسة حالياً من أجل الاعتماد على الطاقة الشمسية في عمل السيارات بدل من الوقود الذي ينتج ملوثات مدمرة للبيئة وتم مؤخراً اختراع سيارة تعمل على الطاقة الشمسية ويتم العمل على تطوير عمل هذه السيارة ..
حيث قامت المهندسة السورية زينة بيطار الباحثة في كلية الهندسة الكهربائية والميكانيك بجامعة دمشق بمجال الطاقة المتجددة بتصميم سيارة تعمل على الطاقة الشمسية وصديقة للبيئة وتستمد وقودها من خلايا مثبتة على سطح السيارة، ويمكن استخدامها في المدن الكبيرة والصغيرة وفي المحميات البيئية وفي حارات وأسواق دمشق القديمة

ومن خلال هذا العمل نستمد انه يمكن تطوير هذه السيارة لتكون الحل البديل في استخدامه عوضاً عن الوقود مستقبلاً وهناك طرق متبعة لطهي الطعام عن طريق الطاقة الشمسية وهي تعتبر إحدى سبل الحفاظ على سلامة البيئة فهي تخلصنا من نواتج احتراق الغاز وتقلل من غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو المحيط

وهذه الصورة توضح عملية طهي الطعام عن طريق استخدام الطاقة الشمسية .

3- التخلص من مشكلة استنزاف الأوزون
يعتبر الأوزون مادة أساسية للحياة على سطح الأرض، وذلك لأنه يمتص قدراً كبيراً من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس وبذلك تمثل طبقة الأوزون درعاً واقياً يحمي الكائنات الحية، التي تعيش على سطح الأرض، من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسج وإن احد أهم أسباب استنزاف الأوزون هو مركبات الكلوروفلور كربون التي تستخدم في معدات تبريد و تكييف الهواء

وكخطوة من الإنسان للتخلص من هذه المخاطر المدمرة للبيئة تم العمل على اختراع أجهزة تكييف وتبريد تعمل بالطاقة الشمسية .وإن تكنولوجيا التبريد الشمسي الآن تعتبر من أهم تطبيقات الطاقة الشمسية، خاصة أنها طاقة نظيفة
ومتجددة لا تحتاج لتقنية عالية للحصول عليها وتخزينها، فضلاً عن أنها غالبًا ما تستخدم فيها مواد صديقة للبيئة، وهو ما يعطي لها أهمية، خاصة مع انتشار التلوث، وتعرض مواد الطاقة التقليدية كالمحروقات للنضوب، وارتفاع تكاليف استخراجها.

وحديثاً تم ابتكار طرق لتكييف السيارات باستخدام الطاقة الشمسية وبالتالي حماية البيئة من مخاطر التبريد القديم في السيارات والشاحنات.ولقد تم تطوير نظام في اليابان لتكييف الشاحنات بالطاقة الشمسية.حيث طورت شركة ميتسوبيشي للكيماويات اليابانية نظاماً لتكييف الشاحنات باستخدام الطاقة الشمسية ما يساعد على تخفيف استهلاك الوقود وتقليل الغازات الضارة، وتأمل بتسويقه عام 2012.

استخدام الطاقة الشمسية في المعالجة الحرارية
إن وسائل تركيز الطاقة الشمسية مثل وحدة التجميع الشمسي على شكل قطع مكافئ والوعاء والعاكس من الممكن أن توفر معالجة حرارية للأغراض الصناعية والتجارية حيث توفر هذه المعالجة 50% من متطلبات عملية المعالجة الحرارية والمتطلبات الكهربائية ومتطلبات تكييف الهواء . وبالتالي تغنينا الطاقة الشمسية في هذه الحالة عن استخدام الأجهزة الكهربائية التي قد تعمل بواسطة احد أنواع الوقود الإحفوري وتغنينا أيضاً عن نواتج أجهزة التبريد الخاصة في تكييف الهواء من غازات ضارة للبيئة ((غازات كلورو فلور الكربون)) ومصادر هذه الطاقة كلها تؤدي أضرار جسيمة في البيئة

بعض مشاكل استخدامالطاقة الشمسية
إن أهم مشكلة تواجه الباحثين في مجالات ا ستخدام الطاقة الشمسية هي وجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية منه وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسيةتفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر. إن أفضل طريقةللتخلص من الغبار هي استخدام طرق التنظيف المستمر أي على فترات لا تتجاوز ثلاثةأيام لكل فترة وتختلف هذه الطرق من بلد إلي آخر معتمدة على طبيعة الغبار وطبيعةالطقس في ذلك البلد .وبالتالي سيعتمد الباحثون نتيجة هذا العائق لوضع أجهزة أو شبكات الطاقة الشمسية في أماكن قليلة الغبار وهي أماكن وجود الأشجار وهذا يشكل خطر كبير على البيئة ويهدد أمنها .فوجود أجهزة الطاقة الشمسية قريب من الغابات سيؤدي إلى حرائق كبيرة في الغابات تنتج عن انعكاس الشمس على عن طريق صفائح أجهزة الطاقة الشمسية على هذه الغابات وبالتالي ستخسر البيئة أهم عناصرها وهي الأشجار .بالإضافة إلى ذلك ونتيجة احتراق الأشجار سينتج عنه أدخنة وغازات كفيلة لتلوث بيئي كبير ..احتراق الغابات قد تؤدي إليه أجهزة الطاقة الشمسية نتيجة انعكاس أشعة الشمس منها على الأشجار

والإثبات الواقعي على هذا الضرر البيئي الناتج عن استخدام الطاقة الشمسية .. فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الروماني في حرب عام 212 ق.م عن طريق تركيزالإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية .وتعتبر هذه الطريقة إحدى الطرق الخطيرة على البيئة ؟! لأنه ينتج عنها تلوث لمياه البحار بسبب احتراق السفن وبالتالي ستتلوث مياه البحار بنواتج احتراق السفن .. فالسفن الحربية تحتوي على أسلحة مكونة من مركبات كيميائية كفيلة بتلويث مياه البحر وتلويث الهواء نتيجة احتراق هذه المركبات ..

والصور التالية توضح لنا التلوث الناتج عن احتراق السفن وهو تلوث خطير على استقرار البيئة

وفيما يلي نستعرض بعض الابتكارات الحديثة والممتازة لتجنب استخدام الوقود الإحفوري الذي يدمر البيئة .

منزل يعتمد على نفسه وينتج الكهرباء – الماء- وغاز لطبخ بنفسه
الطاقة الشمسية تقوي تكييف الهواء، الإضاءة، والأدوات المنزلية. المطر، الندى ، تكاثف الأبخرة من نظام التدفئة تنتج الماء الكافي للعائلة المؤلفة من 4 أشخاص ، والماء المعاد تدويره يروي ( يسقي ) الحديقة، الكــهرباء الفائضة ( الزائد من الكهرباء ) تباع لشركة الطاقة أو تستخدم لقيادة سيارة لمسافة 30 ميلا50( كيلو متر ) في اليوم .

إشارات ضوئية ومصابيح إنارة الشوارع تعمل على الطاقة الشمسية
حيث تقوم مجموعة بطاريات موجود ضمن الجهاز بالشحن نهاراً وتعمل ليلاً وقت الحاجة على
الشحن الذي شحنته أثناء ظهور الشمس نهاراً .

طائرة تعمل على الطاقة الشمسية ولكن غير مأهولة

نُقل هذا الموضوع لأهميته , وأضفت بعض المعلومات للفأئدة منه

تحيآآتي..

نهر العطآآء..