مدونة جسور المعارف للعلوم والثقافة

الطاقة الشمسية الفضائية  

هي طاقة شمسية يمكن أن تتولد في الفضاء باستخدام الأقمار الصناعية المجهزة بالألواح الشمسية  حقيقة الآن. ومن ثم يمكن نقلها إلى الأرض واستخدامها في شتا نواحي الحياة بغض النظر عن الظروف المناخية على سطح الأرض. ومع إمكانية توليد كهرباء ثابتة ومستمرة خلال النهار والليل في كل الظروف المناخية الأرضية، يمكنها  أن تحدث ثورة في قطاع الطاقة المتجددة.

 

الطاقة الشمسية الفضائية.

 الطاقة الشمسية الفضائية

يجرى الآن العديد من الدراسات حول إمكانية استخدام الفضاء الكوني الشاسع في جمع الطاقة الشمسية الساقطة نحو الأرض باستخدام الأقمار الصناعية مركب عليها ألواح شمسية عملاقة. ويهدف مشروعات الفضاء الشمسي إلى جمع الإشعاع الشمسي دون انقطاع، وتحت جميع الظروف وعكس الأشعة على المجمعات المصممة لذلك وإرسال الطاقة إلى الأرض.

وتخطو دول كثيرة وعلى رأسها اليابان والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية خطوات كبيرة ، مع اختبارات ذكرت التقارير والأبحاث على أنها مساهمات ناجحة. وقد تم رصد استثمارات ضخمة في تطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية الفضائية هذه مع إعلان السبق العلمي لضمان حقوق الملكية الفكرية.

 

هل الطاقة الشمسية الفضائية خيال أصبح أم حقيقة؟

خرج علينا العلماء في اليابان بقصص واحد تلو الأخرى حول مصطلح الطاقة الشمسية الفضائية هذا العام. حيث اكتسبت خطة الطاقة الطموحة تلك  دعم كثير من الشخصيات البارزة ورجال الأعمال وشركات التكنولوجيا والمؤسسات الأكاديمية. وأصبح ما كان نحلم به ونشعر أنه مستحيل وبعيد المنال قبل بضع سنوات فقط يبدو الآن قابلا للتطبيق بشكل مذهل ومدهش. والآن مع تزايد الاستثمارات في قطاع التقنيات الخضراء جاء توسيع إمكانات مشاريع الطاقة النظيفة المبتكرة بشكل كبير ووضع صوب العين مشروع الطاقة الشمسية الفضائية.

 

فكرة مشروع الطاقة الشمسية الفضائية

فكرة مشروع الطاقة الشمسية الفضائية تتلخص في توليد الطاقة الشمسية من الفضاء باستخدام الأقمار الصناعية المجهزة بألواح شمسية عملاقة لتجميع الإشعاع الشمسي ذات الكثافة العالية والمستمرة غير المتقطعة  ثم إرسالها إلى محطات الاستقبال الأرضي في شكل ميكروويف أو شعاع ليزر .

ففي مايو 2023 م، أعلنت شراكة بين القطاعين العام والخاص في اليابان عن خطط لإجراء تجربة لمزرعة شمسية في الفضاء تستكمل بحلول عام 2025. حالياً يتم دعم المشروع من قبل الحكومة اليابانية، وزارة الاقتصاد والتجارة،  ووزارة الصناعة والأوساط الأكاديمية ومن قبل باحثين في جامعة كيوتو اليابانية. وهذه مجرد واحدة من عدة مجموعات في جميع أنحاء العالم لديها خطط طموحة لتوليد الطاقة الشمسية بهذه الطريقة.

أيضاً يقوم عدد متزايد من الشركات باختبار تقنيات جديدة حول معرفة ما إذا كان يمكن إرسال الطاقة الشمسية المحولة إلى أفران ميكروويف إلى محطات الاستقبال على الأرض. إن نجاح تلك المحاولات، يمثل اختراقا هائلا في نظام إنتاج الطاقة المتجددة حيث يمكننا تسخير طاقة الشمس ، ليلا ونهارا ، بغض النظر عن الظروف الجوية في مناخ الأرض.

 

التحديات التي تواجه مشروع الطاقة الشمسية الفضائية

إن تحقيق مشروع إنتاج الطاقة الشمسية الفضائية لن يكون بالأمر السهل. واحدة من أكبر العقبات هي التكاليف المرتفعة للغاية التي ينطوي عليها إنشاء مشروع الفضاء الشمسي. أظهرت الدراسة مبدئياً أنه قد يكلف تركيب الألواح الشمسية العملاقة بما يكفي لتوليد 1 جيجاواط من الكهرباء، أكثر من 7.2 مليار دولار. لكن وعلى الرغم من التكلفة العالية  كما أظهرت الدراسة، فإنه يزداد تفاؤل الباحثين في اليابان بشأن جدوى المشروع ، خاصة وأن المجموعة اليابانية أجرت بالفعل اختبارات ناجحة لنقل طاقة الميكروويف أفقيا في عام 2015 وعموديا في عام 2018.

وذكر ناوكي شينوهارا، وهو العالم الذي يقود التجارب "إذا تمكنا من إظهار تقنيتنا قبل بقية العالم، فستكون أيضا أداة مساومة لتطوير الفضاء مع دول أخرى". نقلاً عن "فيليسيتي برادستوك - سبتمبر 23, 2023, 4:00 م CDT".

 

طرق إستخدام الطاقة الشمسية في المنزل

إن الاهتمام الكبير الذي يشهده العالم الآن حول إنتاج الطاقة النظيفة من الفضاء وحتى تتمكن من الحصول على فكرة أفضل عن فوائد الطاقة الشمسية، إليك بعض الاستخدامات الأكثر شيوعا لمصدر الطاقة المتجدد هذا حول منزلك.

 

الكهرباء التي تعمل بالطاقة الشمسية

إن ارتفاع فاتورة الكهرباء يجعلنا نهتم بالحصول على الكهرباء من الأشعة الشمسية وهي الطريقة الأكثر شيوعا لاستخدام الطاقة الشمسية في المنزل. في الواقع ، يمكن أن يوفر التركيب الشمسي الكامل على سطح منزلك الكهرباء لمنزلك بالكامل - كما لو كنت متصلا حصريا بشبكة الطاقة الكهربية المحلية.

 

سخانات المياه بالطاقة الشمسية

بدلا من استخدام سخانات المياه التقليدية التي تعمل بالغاز أو الكهرباء، تعد سخانات المياه بالطاقة الشمسية حلا أكثر فعالية من حيث التكلفة. وفوائد استخدام أنظمة التدفئة الشمسية أكثر فاعلية كلما احتجت إلى الماء الساخن في منزلك. ونقوم بتسخين الماء عدة مرات كل يوم، من الاستحمام إلى الطهي إلى غسل الملابس والأواني.

 

الإضاءة الخارجية الزخرفية

سواء لحديقتك أو حفلتك أو أضواء الأمان وكاميرات المراقبة، يمكنك استخدام الطاقة الشمسية لجعل الجزء الخارجي من منزلك أو مدرستك يبدو نابضا بالحياة حتى في الليل. تأتي المصابيح الشمسية الخارجية بأنواع مختلفة، مما يجعل حديقتك أو مدرستك تبرز دون الحاجة إلى القلق بشأن الأسلاك. يمكنك حتى إعداد مصابيح العطلات التي تعمل بالبطاريات الشمسية، والتي عادة ما تكون مقاومة للطقس.

 

تحسين الأمن

أصبحت الإضاءة الأمنية والكاميرات أكثر سهولة وأسهل في الإعداد هذه الأيام بسبب تكنولوجيا الطاقة الشمسية وشبكة Wi-Fi. يسمح الجمع بين هذه التطورات التكنولوجية بوضع هذه الأدوات في أي مكان على الممتلكات الخاصة بك، مما يتيح لك الحصول على تغطية أفضل، هذا كله بفضل الطاقة الشمسية.

 

التدفئة المركزية للمنزل باستخدام سخان شمسي

هل تواجه دائما فواتير كهرباء مرتفعة خلال فصل الشتاء؟ عندما يكون لديك سخانات شمسية، فلن تضطر إلى تحمل هذه المشكلة بعد الآن. باستخدام الطاقة الشمسية، يمكنك الحفاظ على منزلك دافئا دون الحاجة إلى التأكيد على المبلغ الذي ستدفعه مقابل فواتير الخدمات في نهاية الشهر.

 

إنارة الشوارع والميادين

إن ارتفاع أسعار الوقود يحتم علينا الإسراع في تغيير نظام الإنارة في الشوارع والميادين واستعمال الطاقة المنتجة من الخلايا الشمسية التي يمكن الحصول عليها بسهولة خلال ساعات النهار.

 

التدفئة لحمامات السباحة

إن الحفاظ على حمام سباحة نظيف ومضيء أمرا مكلف للغاية. وعندما نضيف تكلفة جعله ساخنا حتى تتمكن أنت وعائلتك من الاستمتاع به في أي وقت تكون التكلفة أكثر تعقيداً. الآن لحسن الحظ، تسمح لك التطورات في أنظمة الألواح الشمسية بتدفئة حمام السباحة الخاص بك في أي وقت دون القلق بشأن نفقات الطاقة.

 

التهوية الشمسية

استخدام نظام التهوية الذي يعمل بالطاقة الشمسية تساعد على تبريد منزلك خلال فصل الصيف. يساهم ذلك في توفير الطاقة الذي يمكنك الحصول عليها بشكل كبير. وإذا فكرت في هذا النظام ، فأنت تستمتع أيضا في بالتدفئة المستمرة والتهوية الجيدة وتكييف الهواء .

 

الخاتمة

الطاقة الشمسية يمكن إنتاجها في الفضاء باستخدام الأقمار الصناعية المجهزة بالألواح الشمسية  أصبحت حقيقة. هناك دراسات كثيرة حول العالم  تؤكد ذلك. وتسعى الدول في الوصول إلى السبق حول أنتاج تلك الطاقة في القريب ثم نقلها إلى الأرض واستخدامها في شتا نواحي الحياة بغض النظر عن الظروف المناخية على سطح الأرض.

 

المصادر

     شبكة الانترنت.