الطاقة الشمسية وحل ازمة الطاقة في مصر
قام بالنقل من عدة مواقع
د/حارص عمار
سوهاج
الطاقة الشمسية:
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" .
إن طاقة الشمس تعتبر المصدر الرئيسي للطاقة في كوكب الأرض ومنها توزعت وتحولت إلى مصادر الطاقة الأخرى سواء ما كان منها مخزون في طاقة الرياح والطاقة الحرارية في جوف الأرض والطاقة المولدة من مساقط المياه والطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة كالفحم الحجري والأخشاب ، وبما أن الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة خلال القرن القادم فإن جهود كثير من الدول تتوجه لها بمختلف صورها وترصد لها المبالغ اللازمة لتطوير المنتجات والبحوث الخاصة باستغلال الطاقة الشمسية كإحدى أهم مصادر الطاقة البديلة للنفط والغاز ، وقد أعطى النصيب الأوفر في البحوث والتطبيقات لمجال تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وهو ما يعرف باسمPhotovoltaics وهذا المصدر من الطاقة هو أمل الدول النامية في التطور حيث أصبح توفر الطاقة الكهربائي من أهم العوامل الرئيسية لإيجاد البنى الأساسية فيها ولا يتطلب إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى مركزية التوليد بل تنتج الطاقة وتستخدم بنفس المنطقة أو المكان وهذا ما سوف يوفر كثيراً من تكلفة النقل والمواصلات وتعتمد هذه الطريقة بصورة أساسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية ، وتوجد في الطبيعة مواد كثيرة تستخدم في صناعة الخلايا الشمسية والتي تجمع بنظام كهربائي وهندسي محدد لتكوين ما يسمى باللوح الشمسي والذي يعرض لأشعة الشمس بزاوية معينة لينتج أكبر قدر من الكهرباء
الطاقة هي المقدرة على القيام بعمل ما. وهناك صور عديدة للطاقة، يتمثل اهمها في الحرارة والضوء. الصوت ايضا عبارة عن طاقة. وهناك" الطاقة الميكانيكية" التي تولدها الالات، و"الطاقة الكيميائية" التي تتحرر عند حدوث تغيرات كيميائية.
يمكن تحويل الطاقة من صورة الى اخرى. فعلى سبيل المثال، يمكن تحويل الطاقة الكيميائية المختزنة في بطارية الجيب الى ضوء .
ويمكن ان تعمل يداك كانهما الة. فاذا" فركت" كفيك معا في جو بارد فانهما تصبحان دافاتين. ان الطاقة الميكانيكية الناتجة من تاثير" فرك" الكفين" "بالاحتكاك" قد تحولت الى حرارة.
كمية الطاقة العالم الموجودة في العالم ثابتة على الدوام، فالطاقة لا تفنى ولا تستحدث. وعندما يبدو ان الطاقة قد استنفذت، فانها في حقيقة الامر تكون قد تحولت الى صورة اخرى.
خلق الله الشمس والقمر كآيات دالة على كمال قدرته وعظم سلطانه وجعل شعاع الشمس مصدراً للضياء على الأرض وجعل الشعاع المعكوس من سطح القمر نوراً . قال الله تعالى في كتابه العزيز ( هو الذي جعل الشمس ضياء والقمر نوراً وقدره منازل لتعلموا عدد السنين والحساب ما خلق الله ذلك إلا بالحق يفصل الآيات لقوم يعلمون ) سورة يونس الآية(5) فالشمس تجري في الفضاء الخارجي بحساب دقيق حيث يقول الله سبحانه وتعالى في سورة الرحمن ( الشمس والقمر بحسبان ) الآية(5) . أي أن مدار الأرض حول الشمس محدد وبشكل دقيق ، وآي اختلاف في مسار الأرض سيؤدي إلى تغيرات مفاجئة في درجة حرارتها وبنيتها وغلافها الجوي ، وقد تحدث كوارث إلى حد لآيكن عندها بقاء الحياة فقدرة الله تعالى وحدها جعلت الشمس الحارقة رحمة ودفئاً ومصدراً للطاقة حيث تبلغ درجة حرارة مركزها حوالي (8ْ-40ْ) x 10 درجة مطلقة ( كفن ) ثم تتدرج درجة حرارتها في الانخفاض حتى تصل عند السطح إلى 5762ْ مطلقة ( كفن ) .
استخدام الطاقة الشمسية
استفاد الإنسان منذ القدم من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الرماني في حرب عام 212 ق م عن طريق تركيز الإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية .
وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آية ذهبية مصقولة كا لماريا لتركيز الإشعاع الشمسي للحصول على النار .
كما قام علماء أمثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء .
كما أنشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي أول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة .
لقد حاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية .
تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى بما يلي :-
- إن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى .
- توفير عامل الأمان البيئي حيث أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.
مصر وازمة الطاقة :
مصر أقدم الدول العربية في اكتشاف البترول, كما تعد من الدول التي لديها حظ وافر من مصادر الطاقة المتعددة مثل البترول والغاز الطبيعي والفحم والكهرباء, ومع ذلك دلت العديد من الدراسات والبحوث علي ان مصر سوف تواجه ازمة طاقة في السنوات القليلة الاتية, ويرجع ذلك إلي ما يلي :
1- الزيادة السريعة في عدد السكان والتي يترتب عليها زيادة استهلاك الطاقة بكل اشكالها .
2- إهدار ثروات الطاقة في مصر مثل الغاز الطبيعي عن طريق تصدير كميات كبيرة منه إلي الخارج دون مراعاة للاحتياجات المستقبلة والاجيال القادمة .
3- النمو السريع للصناعة المصرية وما يستلزم ذلك من طاقة لإدارة الميكانات والالات .
ولذلك كان لابد من الاتجاه نحو اكتشاف واستغلال انواع اخرة من الطاقة مثل الطاقة الشمسية .
مصر واستخدام الطاقة الشمسة :
1- ذكرت وكالة أنباء الشرق الأوسط المصرية يوم الاثنين أن محطة الكريمات الشمسية الحرارية أول محطة لتوليد الكهرباء بالطاقة الشمسية ستبدأ العمل بكامل طاقتها خلال عام 2010.
ونقلت الوكالة عن حسن يونس وزير الكهرباء والطاقة المصري قوله ان الطاقة الانتاجية لمحطة الكريمات الواقعة جنوب القاهرة ستصل الى 140 ميجاوات.
ومحطة الكريمات الشمسية الحرارية جزء من مرفق كبير يضم ثلاث وحدات لا تعمل بالطاقة الشمسية من المتوقع أن تولد 290 ميجاوات من الكهرباء عند تشغيلها.
وقال يونس ” تم ربط المحطات بالشبكة الكهربائية القومية” وأشار الى أن ” مصر قد أصبحت تحتل المركز الاول فى افريقيا بالنسبة لوصول الكهرباء للسكان بما يمثل نسبة 99 فى المئة من عدد الاسر فى مصر.”
وتهدف مصر الى توليد 20 بالمئة من طاقة الكهرباء من خلال مصادر الطاقة المتجددة .
2- استخدام الطاقة الشمسية في القري السياحية لتسخين المياة والتدفئة .
3-استخدام الطاقة الشمسية في الطهي .
ساحة النقاش