الفرق بين الطاقة الشمسية والطاقة الضوئية واضح جيداً حيث انهما مصدران مختلفان للطاقة المتجددة ، الطاقة الشمسية تنشأ من الإشعاع الحراري للشمس، والذي يتم استخدامه لتسخين المياه أو إنتاج البخار لتشغيل التوربينات وإنتاج الكهرباء.
بينما الطاقة الضوئية تنشأ من امتصاص الخلايا الضوئية للفوتونات الموجودة في ضوء الشمس، والتي تنتج تيار كهربائي.
هذا التيار الكهربائي يمكن استخدامه مباشرة أو تخزينه في بطاريات للاستخدام في وقت لاحق. على الرغم من أن كلا المصدرين يستخدمان طاقة الشمس، إلا أن الآلية الفيزيائية وراء توليد الطاقة في كل منهما تختلف اختلافًا كبيرًا.
فيما يلي الفرق بين الطاقة الشمسية والطاقة الضوئية و بعض المصادر للطاقة المتجددة:
الطاقة الضوئية والشمسية :-
يُستخدم مصطلحا “الطاقة الضوئية” و “الطاقة الشمسية” بشكل متبادل في كثير من الأحيان، ممّا قد يُسبب بعض الالتباس ، في الحقيقة، هما مصطلحان مترابطان، لكنهما لا يشيران إلى نفس الشيء تمامًا.
الطاقة الضوئية:
- هي مصطلح عام يشير إلى أي نوع من الطاقة يُنقل بواسطة الضوء.
- تشمل جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي، بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
- تأتي الطاقة الضوئية من مصادر مختلفة، مثل الشمس والنجوم والمصابيح الكهربائية.
الطاقة الشمسية:
- هي نوع محدد من الطاقة الضوئية يأتي من الشمس.
- تشير إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي تُصدره الشمس وتصل إلى الأرض.
- تُستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء وتسخين الماء وتشغيل أنظمة التبريد وغيرها من التطبيقات.
ببساطة:
- الطاقة الضوئية هي مصطلح عام يشمل جميع أنواع الطاقة المنقولة بالضوء.
- الطاقة الشمسية هي نوع محدد من الطاقة الضوئية يأتي من الشمس.
مثال توضيحي:
- الطاقة الضوئية: عندما تُضيء مصباحًا كهربائيًا، فإنّك تُنتج طاقة ضوئية.
- الطاقة الشمسية: عندما تُسخّن الماء باستخدام طاقة الشمس، فإنّك تستخدم الطاقة الشمسية، وهي نوع من الطاقة الضوئية.
في الاستخدام الشائع، يُستخدم مصطلح “الطاقة الشمسية” غالبًا للإشارة إلى تطبيقات الطاقة المتجددة التي تُستخدم فيها طاقة الشمس، مثل توليد الكهرباء من خلال الخلايا الشمسية.
يُعدّ فهم الفرق بين الطاقة الضوئية والشمسية أمرًا مهمًا لتحديد نوع الطاقة المُستخدمة في تطبيق معين.
مع ذلك، من المهمّ أيضًا ملاحظة أنّ هذين المصطلحين يُستخدمهما غالبًا بشكل متبادل، ممّا قد يُسبب بعض الالتباس.
الطاقة الشمسية :-
الطاقة الشمسية هي الأكثر وفرة بين جميع موارد الطاقة ويمكن تسخيرها حتى في الطقس الغائم ، ويبلغ معدل اعتراض الأرض للطاقة الشمسية حوالي 10000 مرة أكبر من معدل استهلاك الإنسان للطاقة.
يمكن لتقنيات الطاقة الشمسية توفير الحرارة والتبريد والإضاءة الطبيعية والكهرباء والوقود لمجموعة من التطبيقات.
تقوم تقنيات الطاقة الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إما من خلال الألواح الكهروضوئية أو من خلال المرايا التي تركز الإشعاع الشمسي.
على الرغم من أن جميع البلدان لا تتمتع بالطاقة الشمسية بشكل متساوٍ، إلا أنه من الممكن لكل بلد المساهمة بشكل كبير في مزيج الطاقة من الطاقة الشمسية المباشرة.
لقد انخفضت تكلفة تصنيع الألواح الشمسية بشكل كبير في العقد الماضي، مما يجعلها ليس فقط في متناول الجميع ولكن في كثير من الأحيان أرخص شكل من أشكال الكهرباء.
يبلغ عمر الألواح الشمسية حوالي 30 عامًا، وتأتي في مجموعة متنوعة من الظلال اعتمادًا على نوع المادة المستخدمة في التصنيع.
طاقة الرياح :-
تستخدم طاقة الرياح الطاقة الحركية للهواء المتحرك باستخدام توربينات الرياح الكبيرة الموجودة على الأرض (البرية) أو في البحر أو المياه العذبة (في الخارج).
لقد تم استخدام طاقة الرياح منذ آلاف السنين، ولكن تقنيات طاقة الرياح البرية والبحرية تطورت على مدى السنوات القليلة الماضية لتعظيم إنتاج الكهرباء – مع توربينات أطول وأقطار دوارة أكبر.
على الرغم من أن متوسط سرعات الرياح يختلف بشكل كبير حسب الموقع، فإن الإمكانات التقنية العالمية لطاقة الرياح تتجاوز إنتاج الكهرباء العالمي، وتوجد إمكانات كبيرة في معظم مناطق العالم لتمكين نشر طاقة الرياح بشكل كبير.
تتمتع أجزاء كثيرة من العالم بسرعات رياح قوية، لكن أفضل المواقع لتوليد طاقة الرياح تكون أحيانًا بعيدة. توفر طاقة الرياح البحرية إمكانات هائلة.
الطاقة الحرارية الأرضية :-
تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة الحرارية التي يمكن الوصول إليها من باطن الأرض.
يتم استخراج الحرارة من خزانات الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام الآبار أو وسائل أخرى.
تسمى الخزانات الساخنة والنفاذة بدرجة كافية بشكل طبيعي بالخزانات الحرارية المائية، في حين تسمى الخزانات الساخنة بما فيه الكفاية والتي يتم تحسينها عن طريق التحفيز الهيدروليكي بأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة.
وبمجرد وصولها إلى السطح، يمكن استخدام السوائل ذات درجات الحرارة المختلفة لتوليد الكهرباء. إن تكنولوجيا توليد الكهرباء من الخزانات الحرارية المائية ناضجة وموثوقة، وتعمل منذ أكثر من 100 عام.
الطاقة الكهرومائية :-
تستغل الطاقة الكهرومائية طاقة المياه التي تنتقل من الارتفاعات الأعلى إلى الارتفاعات المنخفضة. ويمكن توليدها من الخزانات والأنهار.
تعتمد محطات الطاقة الكهرومائية في الخزان على المياه المخزنة في الخزان، في حين تقوم محطات الطاقة الكهرومائية الجارية في النهر باستغلال الطاقة من التدفق المتاح للنهر.
غالبًا ما يكون لخزانات الطاقة الكهرومائية استخدامات متعددة – توفير مياه الشرب، ومياه الري، والسيطرة على الفيضانات والجفاف، وخدمات الملاحة، فضلاً عن إمدادات الطاقة.
تعد الطاقة الكهرومائية حاليًا أكبر مصدر للطاقة المتجددة في قطاع الكهرباء ، فهو يعتمد على أنماط هطول الأمطار المستقرة عمومًا، ويمكن أن يتأثر سلبًا بحالات الجفاف الناجمة عن المناخ أو التغيرات في النظم البيئية التي تؤثر على أنماط هطول الأمطار.
يمكن للبنية التحتية اللازمة لإنشاء الطاقة الكهرومائية أن تؤثر أيضًا على النظم البيئية بطرق سلبية. ولهذا السبب، يعتبر الكثيرون أن المشاريع المائية الصغيرة النطاق خيار أكثر صداقة للبيئة، ومناسبة بشكل خاص للمجتمعات في المناطق النائية.
طاقة المحيطات :-
تستمد طاقة المحيطات من التقنيات التي تستخدم الطاقة الحركية والحرارية لمياه البحر – الأمواج والتيارات على سبيل المثال – لإنتاج الكهرباء أو الحرارة.
لا تزال أنظمة طاقة المحيطات في مرحلة مبكرة من التطوير، مع استكشاف عدد من النماذج الأولية لأجهزة الموجات وتيارات المد والجزر. إن الإمكانات النظرية لطاقة المحيطات تتجاوز بسهولة متطلبات الطاقة البشرية الحالية.
الطاقة الحيوية :-
يتم إنتاج الطاقة الحيوية من مجموعة متنوعة من المواد العضوية، تسمى الكتلة الحيوية، مثل الخشب والفحم والروث وغيرها من الأسمدة لإنتاج الحرارة والطاقة، والمحاصيل الزراعية للوقود الحيوي السائل.
يتم استخدام معظم الكتلة الحيوية في المناطق الريفية لأغراض الطهي والإضاءة وتدفئة الأماكن، وذلك بشكل عام من قبل السكان الأكثر فقراً في البلدان النامية.
تشمل أنظمة الكتلة الحيوية الحديثة المحاصيل أو الأشجار المخصصة، ومخلفات الزراعة والغابات، ومجاري النفايات العضوية المختلفة.
تتسبب الطاقة الناتجة عن حرق الكتلة الحيوية في انبعاث غازات الدفيئة، ولكن بمستويات أقل من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم أو النفط أو الغاز.
ومع ذلك، ينبغي استخدام الطاقة الحيوية فقط في تطبيقات محدودة، نظرا للتأثيرات البيئية السلبية المحتملة المرتبطة بالزيادات الكبيرة في مزارع الغابات والطاقة الحيوية، وما ينتج عن ذلك من إزالة الغابات وتغيير استخدام الأراضي.
التحديات المتعلقة بالطاقة:-
يواجه العالم اليوم العديد من التحديات المتعلقة بالطاقة، أهمها:
- نضوب مصادر الطاقة غير المتجددة: تُعد مصادر الطاقة غير المتجددة، مثل الوقود الأحفوري، محدودة وقابلة للنضوب، مما يُشكل خطرًا على استدامة إمدادات الطاقة في المستقبل.
- التغير المناخي: تُسبب انبعاثات غازات الدفيئة من حرق الوقود الأحفوري ظاهرة الاحتباس الحراري والتغير المناخي، مما يُشكل تهديدًا خطيرًا للبيئة وصحة الإنسان.
- الوصول إلى الطاقة: لا تزال العديد من المجتمعات حول العالم تفتقر إلى إمكانية الوصول إلى الطاقة، مما يُعيق التنمية الاقتصادية والاجتماعية.
الحلول المستقبلية:-
للتغلب على هذه التحديات، يجب علينا التركيز على الحلول المستقبلية التالية:
- الطاقة المتجددة: يجب علينا الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، لضمان إمدادات طاقة مستدامة وصديقة للبيئة.
- كفاءة الطاقة: يجب علينا تبني سياسات وممارسات تُعزز كفاءة استخدام الطاقة في جميع القطاعات، من أجل تقليل استهلاك الطاقة وحماية البيئة.
- الابتكار: يجب علينا دعم الأبحاث والابتكارات في مجال الطاقة النظيفة وتقنيات توفير الطاقة لضمان مستقبل مستدام.
فوائد الطاقة في حياتنا:-
تُقدم الطاقة فوائد جمة في مختلف جوانب حياتنا، نذكر منها:
- نستخدم الطاقة في جميع جوانب حياتنا اليومية، بدءًا من إضاءة المنازل وتشغيل الأجهزة الكهربائية، إلى الطهي والتدفئة والتبريد، ووسائل النقل، والتواصل، والعديد من المجالات الأخرى.
- تُستخدم الطاقة في تشغيل المعدات الطبية، وتوفير الإضاءة في المستشفيات، وتبريد الأدوية، وحفظ اللقاحات، وغيرها من الاستخدامات الطبية الحيوية.
- تُستخدم الطاقة في تشغيل آلات الري والحصاد، وتبريد المنتجات الزراعية، وتوفير الإضاءة الدفيئات الزراعية، وغيرها من الاستخدامات الزراعية المهمة.
- تُستخدم الطاقة في تشغيل الآلات والمعدات الصناعية، وتوفير الإضاءة والتدفئة والتبريد للمصانع، وتصنيع المنتجات المختلفة، وغيرها من الاستخدامات الصناعية المتعددة.
- تُستخدم الطاقة في تشغيل المدارس والجامعات، وتوفير الإضاءة والتدفئة والتبريد، وتشغيل أجهزة الكمبيوتر، وغيرها من الاستخدامات التعليمية.
- تُستخدم الطاقة في تشغيل المتاجر والمولات التجارية، وتوفير الإضاءة والتدفئة والتبريد، ونقل البضائع، وغيرها من الاستخدامات التجارية.
زورنا على اكس
