الطاقة الشمسية والبيئة، ما الذي يجعلنا نربط بينهما، بالطبع هو سعي العالم مؤخرًا لإنقاذ كوكب الأرض من الدمار البيئي والمناخي الهائل الذي تحدثه مصادر الطاقة التقليدية.
الطاقة الشمسية مستدامة لأنها مصدر نظيف للطاقة، فهي لا تطلق غازات الدفيئة في الهواء والماء، ولا يتم استخراجها من موارد الأرض المحدودة.
ينبعث من الوقود الأحفوري غازات تسبب تلوث الماء والهواء والتربة، وتضر الغازات بصحة الإنسان والحياة البرية وتسبب حالات صحية مختلفة بما في ذلك أمراض الجهاز التنفسي والقلب.
كما أن تغير المناخ الناجم عن الإفراط في استخدام مصادر الطاقة التقليدية له تأثيرات عديدة على النظام البيئي، إنه يؤثر على الحيوانات والنباتات بسبب زعزعة استقرار توازن درجات الحرارة على الكوكب، وتفقد الأرض الأنواع النباتية والحيوانية مما يؤدي إلى الانقراض بسبب عدم قدرة الأنواع على التكيف مع المناخ الجديد.
ما هي الطاقة الشمسية وأنواعها؟
الطاقة الشمسية والبيئة مصطلح شائع هذه الأيام نظرًا للإهتمام المتصاعد بمواجهة الآثار المدمرة للوقود الأحفوري، فما هي الطاقة الشمسية؟.
تسمى الطاقة الناتجة عن حرارة وضوء الشمس الطاقة الشمسية، ويتم إنتاجها عندما يتم تحويل الطاقة من الشمس إلى كهرباء أو استخدامها لتسخين الهواء أو الماء أو غيرها من المواد.
أنواع الطاقة الشمسية؟:
- الطاقة الشمسية الكهروضوئية
تعمل الطاقة الشمسية الكهروضوئية، المعروفة أيضًا باسم الطاقة الشمسية الكهروضوئية، على تحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء باستخدام تقنية تُعرف باسم خلية أشباه الموصلات أو الخلية الكهروضوئية الشمسية.
عادةً ما يكون الشكل الأكثر شيوعًا للخلايا الشمسية الكهروضوئية مُغطى بالزجاج وإطار من الألومنيوم لتشكيل لوحة شمسية. ويمكن تركيب لوحة واحدة أو أكثر لتشغيل مصباح واحد، أو تغطية سطح المنزل للاستخدام السكني، أو تجميعها في مزرعة شمسية واسعة النطاق تولد مئات الميغاواط من الكهرباء.
- الطاقة الشمسية الحرارية
يتم استغلال آشعة الشمس في توليد حرارة، تستخدم في تسخين الماء مباشرة كما هو الحال في السخان الشمسي، أو تحصد الطاقة الشمسية الحرارية المركزة حرارة الشمس لإنتاج توليد الطاقة على نطاق واسع، حيث يستخدم مجالًا من المرايا لعكس ضوء الشمس على جهاز يسمى جهاز الاستقبال، والذي ينقل الحرارة إلى نظام تخزين الطاقة الحرارية، ويمكن بعد ذلك إطلاق الطاقة من التخزين حسب الحاجة.
آثار الوقود الأحفوري على البيئة وتغير المناخ؟
الطاقة الشمسية والبيئة علاقة إيجابية حيث تعتبر أحد الحلول الرئيسية للتخفيف من الآثار المدمرة للوقود الأحفوري، والتي نذكر هنا بعضًا منها:
- تدهور الأراضي
اكتشاف ومعالجة ونقل رواسب النفط والغاز والفحم تحت الأرض يؤثر سلبًا على أنظمتنا البيئية، حيث تؤجر صناعة الوقود الأحفوري مساحات شاسعة من الأراضي للبنية التحتية، وفي حالة التعدين الشريطي، يتم كشط مساحات كاملة من التضاريس، بما في ذلك الغابات وقمم الجبال بأكملها، وتفجيرها لكشف الفحم أو النفط تحت الأرض.
الموائل الحيوية للحياة البرية ينتهي بها الأمر إلى التجزئة والتدمير، حتى الحيوانات القادرة على المغادرة يمكن أن ينتهي بها الأمر بالمعاناة، لأنها غالبًا ما تُجبر على العيش في بيئة غير مثالية
- تلوث المياه
يشكل تطوير الفحم والنفط والغاز تهديدات لا حصر لها على الممرات المائية والمياه الجوفية، وتعمل عمليات تعدين الفحم على غسل الجريان السطحي السام في الجداول والأنهار والبحيرات.
يمكن أن تؤدي انسكابات النفط وتسرباته أثناء الاستخراج أو النقل إلى تلويث مصادر مياه الشرب وتعريض المياه العذبة بأكملها أو النظم البيئية للمحيطات للخطر.
- الانبعاثات
ينبعث من الوقود الأحفوري ملوثات الهواء الضارة، وتشمل هذه البنزين المرتبط بسرطان الدم لدى الأطفال واضطرابات الدم، والفورمالديهايد وهي مادة كيميائية مسببة للسرطان.
- الاحتباس الحراري
عندما نحرق النفط والفحم والغاز، فإننا لا نلبي احتياجاتنا من الطاقة فحسب، بل إننا نتسبب في أزمة الانحباس الحراري العالمية الحالية أيضا، حيث ينتج الوقود الأحفوري كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون عند حرقه.
تحبس انبعاثات الكربون الحرارة في الغلاف الجوي وتؤدي إلى تغير المناخ، وفي الولايات المتحدة، يمثل حرق الوقود الأحفوري، وخاصة في قطاعي الطاقة والنقل، نحو ثلاثة أرباع الانبعاثات الكربونية التي نطلقها.
- تلوث الهواء
ينبعث الوقود الأحفوري أكثر من مجرد ثاني أكسيد الكربون عند حرقه، تولد محطات الطاقة التي تعمل بالفحم بمفردها 35 بالمائة من انبعاثات الزئبق الخطيرة ، بالإضافة إلى ثلثي انبعاثات الكبريت التي تساهم في هطول الأمطار الحمضية، والغالبية العظمى من السخام في هوائنا.
تعد السيارات والشاحنات والقوارب التي تعمل بالوقود الأحفوري المساهم الرئيسي في إنتاج أول أكسيد الكربون السام وأكسيد النيتروجين، الذي ينتج الضباب الدخاني في الأيام الحارة ويؤدي إلى أمراض الجهاز التنفسي من التعرض المستمر.
- تحمض المحيطات
عندما نحرق النفط والفحم والغاز، فإننا نغير الكيمياء الأساسية للمحيطات، مما يجعلها أكثر حمضية، حيث تمتص بحارنا ما يصل إلى ربع إجمالي انبعاثات الكربون التي يتسبب فيها الإنسان.
الطاقة الشمسية والبيئة علاقة لصالح كوكبنا
الطاقة الشمسية والبيئة الصحية يسيران على نفس الطريق، فهي خيارًا رائعًا للطاقة المستدامة والخضراء، ولا تساعد الطاقة الشمسية في تقليل فواتير الكهرباء فحسب، بل يمكن اعتبارها المنقذ لكوكبنا، وفيما يلي بعض المزايا الرئيسية للطاقة الشمسية على البيئة:
- استخدام كمية أقل من الماء
نحن نعيش في القارة الأكثر جفافاً على هذا الكوكب، ونواجه خطر نفاد المياه العذبة في المستقبل، ويمكن أن يستخدم إنتاج الكهرباء التقليدي آلاف اللترات من الماء كل عام، كما تستخدم المياه لتبريد المولدات ومعالجة الوقود وتكريره ونقل الوقود عبر الأنابيب. ومع ذلك، فإن توليد الطاقة من خلال الألواح الشمسية لا يستخدم أي مياه على الإطلاق، مما يقلل الضغط على هذا المورد الثمين.
- الحد من تلوث الهواء
يمكن أن يؤدي توليد الكهرباء من الوقود الأحفوري إلى توليد ثاني أكسيد الكربون وغازات الميثان الضارة التي تقلل من جودة الهواء الذي نتنفسه، ويتسبب ذلك في عواقب وخيمة على صحتنا، مثل الربو والحساسية والتهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي والصداع والقلق والنوبات القلبية وحتى بعض أنواع السرطان.
- المساعدة في إبطاء تغير المناخ
لا يساهم إطلاق الغازات السامة في الغلاف الجوي، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز، في تلوث الهواء فحسب، بل يساهم أيضًا في تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري، وفي السنوات الأخيرة، تم ربط ذلك بعدد من الأحداث المناخية الكارثية، مثل الفيضانات والأعاصير والعواصف والحرارة الشديدة والجفاف.
توليد الكهرباء من الألواح الشمسية لا ينتج عنه أي غازات دفيئة على الإطلاق، وبالتالي يمكن أن يساعد في الحد من تأثير تغير المناخ إذا تم استخدامه على نطاق واسع، مع الطاقة الشمسية التي تزود المنزل أو العمل بالطاقة، لا يوجد حرق للوقود ولا توجد انبعاثات من إنتاج الطاقة.
- تقليل البصمة الكربونية لمنزلك
استخدام الطاقة الشمسية بدلاً من شبكة الكهرباء يعني تقليل الحاجة إلى إنتاج الطاقة التي ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون للشبكة، حيث يمكن تعويض ما بين نصف إلى طن واحد من ثاني أكسيد الكربون لكل ميجاوات/ساعة من الطاقة الشمسية التي تستخدمها.
- تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري
إذا تمكنا من تسخير كل ضوء الشمس الساطع على الأرض لمدة ساعة واحدة فقط، فيمكننا استخدام هذه الطاقة لتزويد العالم بأكمله بالطاقة لمدة عام كامل، وضوء الشمس مجاني ولا ينفذ، بينما الوقود الأحفوري ينفد بسرعة.
إن تقليل اعتمادنا على هذه الموارد المحدودة والاستفادة من مصدر الطاقة المجاني الوفير، مثل ضوء الشمس، قد يعني انخفاض أسعار الطاقة، وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، ومستقبل طاقة أقوى وأكثر استقرارًا.
- لا يوجد تلوث ضوضائي
تتميز الألواح الشمسية بأنها خالية من الضوضاء مقارنة بطواحين الهواء ومحطات الطاقة الحرارية التي تصدر ضجيجًا، كما أن تشغيل التوربينات وتشغيل المولدات الحرارية يسبب التلوث الضوضائي.
- توفير الموارد
توليد الطاقة الشمسية يتطلب موارد قليلة، بينما الطاقة التقليدية تتطلب موارد بشرية واسعة النطاق لاستخراج الوقود الأحفوري، ونقله إلى محطات الطاقة، وتغذية وصيانة محطات الطاقة الحرارية على أساس يومي.
ألواح الطاقة الشمسية والبيئة
الطاقة الشمسية والبيئة عبارة تعكس التأثير الإيجابي لاستخدام الطاقة المتجددة على البيئة، وإذا كانت الطاقة الشمسية بصفة عامة مفيدة للبيئة فإن بعض أنواع الألواح المستخدمة في توليدها أكثر فائدة من أنواع أخرى.
في حالة الألواح الشمسية، فإن بعض الخصائص التي يجب مراعاتها هي المواد المستخدمة في إنتاجها، ومكان الحصول على المواد وتجميعها وتوزيعها، كل هذه العوامل يمكن أن تساعدك في معرفة الألواح الشمسية الأكثر خضرة.
الألواح الشمسية المنتجة في الصين تخلف ضعف البصمة الكربونية مقارنة بتلك المنتجة في أوروبا، والبصمة الكربونية هي تمثيل لتأثير شخص ما أو شيء ما على البيئة، وهي تعتمد على الكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون والميثان والانبعاثات الضارة الأخرى أو المنتجات الثانوية الناتجة عن أي نشاط معين.
العوامل التي تؤثر على مدى صداقة الألواح الشمسية للبيئة:
- ما هي المواد المستخدمة في تصنيع الألواح الشمسية؟
قد تشتمل الألواح الشمسية على مجموعة متنوعة من المواد مثل السيليكون والنحاس والفضة والتيلوريوم والإنديوم وغيرها، ويعتبر السيليكون هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، وبالتالي له التأثير الأكبر على البصمة الكربونية للمادة.
السيليكون متوفر بكثرة ويتم تصنيعه على نطاق واسع ويتطلب ذلك درجات حرارة عالية جدًا لتحفيز التفاعل الكيميائي الضروري، لذا فإن أحد الآثار الجانبية هو أنه يتطلب الكثير من الطاقة. الفحم هو مصدر هذه الطاقة، في معظم الحالات، ولهذا السبب يمكن أن يترك إنتاج السيليكون بصمة كربونية كبيرة.
يتم الحصول على المواد الأخرى الموجودة في الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الخاصة بوحدة الألواح الشمسية من جميع أنحاء العالم، من خلال عمليات المختبر والتعدين، بعض العواقب غير المقصودة الناجمة عن هذه العمليات هي أشياء مثل التلوث الكيميائي، ونقص إعادة التدوير، وممارسات النفايات المفرطة وغير السليمة، وما إلى ذلك.
- أين يتم تصنيع وتجميع الألواح الشمسية ؟
بمجرد الحصول على كل هذه المواد وتركيبها في المكونات الأساسية التي تشكل الألواح الشمسية، يتم شحنها إلى المشتري حيث سيتم تجميعها في وحدة كاملة. تتأثر البصمة الكربونية للتجميع والتوزيع بالمسافة الإجمالية التي قطعتها المكونات ومقدار الطاقة والعمل المتضمن.
عادةً ما تترك الشركة المصنعة للألواح الشمسية المحلية التي تقوم بتوريد أكبر عدد ممكن من موادها محليًا وتجميع الألواح في مصانعها المحلية وتوزعها على العملاء المحليين أصغر بصمة كربونية.
- الألواح الشمسية الأكثر خضرة
الطاقة الشمسية والبيئة في كل الحالات على وفاق، لكن الألواح الشمسية الأكثر خضرة التي يمكنك الحصول عليها هي تلك التي يتم تصنيعها بالقرب منك قدر الإمكان ومن الشركات التي تنتج موادها محليًا وتركز على ممارسات الاستدامة الأخرى.
تابعونا علي الإنستجرام
