• صاحب المنشور: كشاف الأخبار
  
  ملخص النقاش:
  لقد تم الاعتراف بالطاقة الشمسية كواحدة من أهم المصادر المتجددة للطاقة بسبب توفرها الكبير واستدامتها. ولكن تحويل هذه الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائيّة يظل تحدياً علمياً وتكنولوجياً رئيسياً. هذا التحول يتطلب تقنيات متقدمة قادرة على التعامل مع الطيف الكامل للأشعة المشعة القادمة من الشمس بطريقة فعالة وكفاءة عالية.

التقنيات الحالية: الخلايا الكهروضوئية

الطريقة الأكثر شيوعاً لتحويل الضوء الشمسي إلى الكهرباء هي استخدام الخلايا الكهروضوئية. تعمل هذه الخلايا بناءً على التأثير الكهرومغناطيسي الذي يحدث عندما يتم امتصاص الفوتونات بواسطة الجزيئات الإلكترونية داخل المواد نصف الناقلة. عند حدوث هذا الامتصاص، تتحرر الإلكترونات وتبدأ في التدفق - وهو ما يُعرف بالتيار الكهربائي.

على الرغم من نجاحها، إلا أن هناك بعض العيوب المرتبطة بخلايا الـPV مثل حساسيتها للتغيرات البيئية مثل الحرارة والعوامل المناخية الأخرى التي يمكن أن تؤثر سلباً على إنتاجيتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة تصنيعها وإنتاجها مرتفعة نسبيًا مقارنة بأنواع أخرى من الأنظمة الشمسية.

تكنولوجيا التركيز الحراري: حل محتمل؟

تعد تكنولوجيا التركيز الحراري طريقة مبتكرة أخرى لتسخير قوى الشمس وتحويلها إلى طاقة مفيدة. تتضمن هذه التقنية تركيز أشعة الشمس باستخدام مرآة أو عدسة كبيرة، مما يؤدي إلى تسخين جسم محدد يسمى "مجمع". يمكن بعد ذلك نقل الحرارة المجمعة إلى سائل يعمل كمكثف للحصول على البخار اللازم لدفع توربين ومولد لإنشاء الكهرباء.

تميل تقنية التركيز الحراري إلى تقديم كفاءة أعلى بكثير من الخلايا الكهروضوئية، حيث تصل كفاءاتها النظرية فوق 60% مقابل حوالي 25%-30%. كما أنها أكثر مقاومة لعوامل البيئة الخارجية ويمكن إعادة تدويرها بشكل فعال.

مستقبل التحويل الفعال للشمس إلى كهرباء

يبقى البحث والاستثمار المستمران ضروريتين لمواصلة تقدم التكنولوجيا الخاصة بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. فالاكتشاف والتطوير للمواد الجديدة ذات خصائص فريدة قد يساعد في تحقيق كفاءة أفضل وأقل تكلفة لهذه العمليات. كذلك، الاستخدام الأمثل لأنظمة تخزين الطاقة سيكون حاسماً للاستفادة القصوى من الطاقة المنتجة خلال النهار لاستعمالها أثناء الليل والفترة الليلية.

بإمكان الشركات والمؤسسات الحكومية العمل سوياً لإعطاء الدعم اللازم لبناء المزيد من المنشآت والأبحاث حول تطوير تكنولوجيات جديدة، وبالتالي تعزيز الاعتماد العالمي للطاقة المستمدة من الشمس كأساس لرؤية عالم خالي من الانبعاثات وثابت بيئياً.