تمارين في استخراج المهارات / التنوين , المدود , اللام القمرية والشمسية , التاء المربوطة والمفتوحة
فآلمُرفقآت , وفقكُم آلله ,,
استخراج المهارات.doc (58.5 كيلوبايت, 3176 مشاهدات)
يزاج ربي كل خير..
لا هنتي..
تفضلو احبتي نشاط عن الام الشمسية و الام القمرية
مع تمنياتي لكمـــ بنجاح والتوفيق
اللامات.doc (57.5 كيلوبايت, 2407 مشاهدات)
بارك الله فيك عالمجهود الرائع..
جهود تشكر عليها,,
موفق يارب..
ملاحظتي أخي الكريم لو كنت مسوي جدول توضح فيه اللام الشمسية عن اللام القمرية بيكون أفضل وأوضح ,,,
ومشكور عالجهود الطيبة,,,
ربي يعطيك العافية,,,
في انتظار جديدك,,,
وضوء الشمس يحتوي على أشعة مرئية وغير مرئية، ومن الأشعة غير المرئية الأشعة فوق البنفسجية التي لا يصل إلى الأرض منها إلا القليل وذلك لامتصاصها بوساطة طبقة الأوزون..
وهذه الأشعة لها منافع كثيرة ولكن لحكمة من الله فإنها قد تسبب بعض الضرر على جسم الإنسان!..
وقد بيّنت الدراسات أن التعرض لأشعة الشمس يزيد من مخاطر تكوين لحمية ملتحمة العين، والمساهمة في تكوين الماء الأبيض (الساد)، وعتامات القرنية، والتأثير على مركز الإبصار في شبكية العين.
ولحماية العين من هذه الآثار السلبية وبالذات في فصل الصيف ينصح بلبس النظارات الشمسية التي تتوافر فيها بعض الشروط التي من أهمها وجود مرشح للأشعة فوق البنفسجية ويكون لها خاصية الاستقطاب التي تمنع الأشعة المنعكسة من الأسطح المستوية من الدخول للعين.
ولا علاقة للون النظارة الشمسية أو شكلها بالخصائص التي يجب توفرها في النظارة لحماية العين من الأشعة فوق البنفسجية..
وبعض النظارات الداكنة التي لا تمنع الأشعة فوق البنفسجية من الدخول إلى العين قد يكون ضررها أكثر من نفعها، حيث إنها تتسبب في توسيع حدقة العين وهو ما يؤدي إلى دخول الأشعة فوق البنفسجية بصورة أكبر!
وعند استعمال عدسات لاصقة تحتوي على مرشح للأشعة فإنها لا تغني عن استعمال النظارات الشمسية، وذلك لحماية ملتحمة العين ومنطقة الجلد المحيطة بالعين.
ومن فوائد النظارات الشمسية حماية العين من الغبار والأتربة التي تهيج الأغشية المخاطية للعين.
وفي فصل الصيف ترتفع نسبة الإصابة بأمراض حساسية العين لذا ينصح بعدم التعرض للأتربة والغبار، وذلك بوضع النظارات الواقية، وترطيب العين بكمادات ماء بين فترة وأخرى، وتجنب فرك العيون بالأيدي لأنه قد يزيد من التهيج وقد يسبب التهابات، مع سرعة استشارة طبيب العيون في حالة ظهور أي عارض للعين كالاحمرار.
الموضوع:
– يستمتع كل واحد منا بارتدائه للنظارات الشمسية بغض النظر عن السن أو النوع، فهي تكسب الأناقة والجمال ..
ولكن البحث عن الأناقة لا يكفي لذلك سوف أطلعكم على فوائد النظارة الشمسية ومنها :
فهي تعكس الأشعة فوق البنفسجية سواء في الأيام الشمسية أو التى تتكاثر فيها السحب. ونجد أن الأشعة البنفسجية هي التي تسبب حروق الشمس ومن الممكن أن تعرض العين للأذى بالمثل، والتعرض لها لمدة 30 دقيقة علي مدار السنة كافية للإصابة بالماء الأبيض علي العين، أو ضعف في الرؤية بنسبة 10 %، كما تشير الدراسات الأخرى أن الأشعة تتشابه إلي حد كبير مع الأشعة فيما تسببه من مخاطر ومثال علي ذلك مرض الميلا نوما الخبيث ( Melanoma) وهو أحد أنواع السرطانات..
الإصابة:
وكل واحد منا ممكن أن يكون عرضة للإصابة بالماء الأبيض بغض النظر عن السن والنوع حتى وإذا كان تعرضه للشمس بنسب ضئيلة، فعلي الأقل يتم حماية العين من الأضرار التى قد تلحق بها لظروف خارجة عن إرادة الإنسان وقد أجريت بعض الأبحاث التى توصلت إلي نتائج تقر بأن السود عرضة للإصابة بالماء الأبيض بنسبة تفوق أربع مرات تعرض البيض لها.
وتتم الوقاية ليست فقط بارتداء النظارات الشمسية ، وإنمـا بـارتـداء القبعـات التى لها حـافـة عـريضـة حـيث تساهم بإبعاد الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 50 %، أو بارتداء أية منتجات بلاستيكية لوقاية العين.
* مواصفات النظارة الطبية التى ينبغي اختيارها:
– اشتر النظارات التى تتوافر لها الأدوات التى يمكن الكشف علي عدساتها من حيث مقدرتها علي تقديم الحماية ضد الأشعة فوق البنفسجية.
1) احرص علي أن يرتدي أطفالك أيضاً النظارات الشمسية والتي تعكس الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 99 – 100 %.
2)اختر العدسات البنية أو الرمادية. فاللون البني هو أفضل الألوان علي الإطلاق لتقديم الحماية كما أنه يعكس اللون الأزرق بعيداً عن العين وهو الذي لا يمكن الإنسان من التركيز، كما أنه أفضل الخيارات للتعامل مع الألوان.
3)يأتي اللون الرمادي في المرتبة الثانية لعكس الألوان، لكنه يأتي في المرتبة الأولي للقيادة والاستخدامات العامة وللأعماق مثل الرياضات المائية.
4)وهناك خيار آخر للألعاب المائية ولقضاء بعض الوقت علي الشاطئ استخدام النظارات الشمسية البارزة التى تلبس حول العين والرأس ولابد من التأكد من عدم إحكامها حول العين وأنها لا تسبب طبقة من الضباب علي العدسات عند التعرض لرذاذ الماء عليها .
وأن تصبح بأربعة عيون أفضل بكثير من أن تصبح بلا عيون!!
النظارة الشمسية تقي من أشعة الشمس:
يكثر الناس في فصل الصيف من استخدام النظارات الشمسية كرد فعل طبيعي لتأثير أشعة الشمس المزعجة وما لهذه النظارات من شكل جمالي محبب وتنوع هائل للإطارات والألوان يستخدمها الكل ومن جميع الفئات العمرية. ولكن لا يعلم الجميع ان هناك فائدة عظيمة للعين من لبس هذه النظارات كونها تمثل خطا دفاعيا هاما للوقاية من مخاطر أشعة الشمس.
أوضح ذلك، د. عبدالله بن زين العتيبي استشاري الاعاقة البصرية الاكلينكية وضعف النظر الشديد بجامعة الملك سعود الذي أضاف: من المخاطر التي تهدد العين وخاصة في فصل الصيف الأشعة الضارة التي تصدر من الشمس. ولقد تنبه العالم بالتحديد إلى ذلك الخطر بعد اكتشاف ثقب طبقة الأوزون في بداية عام 1980م والمخاطر المهددة للحياة الناجمة عن اتساع هوة هذا الثقب، الأمر الذي يفقدنا الحماية الطبيعية التي يمارسها الغلاف الجوي للحد من وصول الأشعة الضارة أو المؤذية، ومع الاتساع المتزايد لثقب طبقة الأوزون تزداد المخاطر المحدقة بنا وتزداد كذلك الحاجة إلى فهم الأضرار الناجمة عن التعرض الزائد للأشعة الشمسية والوعي لضرورة اتباع الإجراءات الوقائية للاستمتاع بأشعة الشمس مع تقليل فرص ظهور مشاكل صحية في مراحل لاحقة من الحياة.
الأضرارالتي تسببها أشعة الشمس:
وعن الأضرار التي قد يسببها بعض الأنواع من أشعة الشمس على الإنسان؟ قال د. العتيبي ان هذه الأضرار تتمثل في التالي:
1)الاسمرار والحروق الجلدية.
2)الأمراض الجلدية.
3) أمراض العين وهذا هو المهم بالنسبة لنا في هذا المقال: أشارت الأبحاث إلى ان الأشعة فوق البنفسجية تزيد من إمكانية الإصابة بالماء الأبيض أو الساد Cataract وهو اضطراب عيني ينجم عن نقص شفافية عدسة العين ويؤدي إلى ضبابية الرؤية أو كأن الإنسان ينظر من خلال زجاج مثلج أو عليه بخار الماء. وقد ينتهي إلى العمى في حال تركت الحالة دون علاج، وقد تتسبب الأشعة فوق البنفسجية بحدوث اضطرابات أخرى للعين مثل سرطان الجلد المحيط بالعين، كما قد تسبب هذه الأشعة في نمو أنسجة الملتحمة من الجهة الأنفية للقرنية يسمى طبياً الظفرة أو اللحمية Pterygium مما يؤدي إلى حجب الرؤية عند وصولها إلى القرنية.
الحل:
وقال الحل هنا وخاصة فيما يخص العين هو لبس النظارات الشمسية التي تكون قادرة على امتصاص هذا النوع من الأشعة الضارة أو عكسه أو تشتيته بعيداً عن العين وبالتالي تساهم وبشكل كبير في التقليل من وصوله إلى أجزاء العين الداخلية. ولا أعني هنا ان جميع النظارات الشمسية تساهم في ذلك بل أقصد الأنواع الجيدة منها التي تحوي على مرشحات أو فلتر قادر على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ومنعها من الدخول. فهناك أنواع من النظارات الشمسية الرخيصة جداً مطلية بطبقة داكنة لا تحوي على أي مرشح أو فلتر لهذا النوع من الأشعة وهذه خطيرة جداً على العين كونها ونظراً لأنها داكنة وغير منفذة للضوء جيداً تجعل بؤبؤ العين يتسع لسحب أكبر كمية من الضوء تساعد العين على الرؤية وهذا يساعد على دخول كمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية للعين لعدم وجود عناصر تمتص الأشعة الضارة وبالتالي يحصل الضرر للعين دون علم الشخص بذلك.
وينصح بلبس النظارات الشمسية في فصل الصيف وخاصة من هم في مناطق صحراوية يتعرضون فيها للأشعة بشكل مباشر ومن يعملون جل وقتهم في أماكن مكشوفة وكذلك من يقضون إجازاتهم على السواحل البحرية وأيضاً من يعيشون في الأماكن المرتفعة حيث تزداد القدرة الاشعاعية لأشعة فوق البنفسجية حوالي 4- 5 لكل 1000 قدم فوق سطح البحر.
لعل النظارات واحدة من اهم استعمالات الانسان المعاصر، لانها ذات جانبين أو بالاحرى تؤدي غرضين، احدهما كمالي والآخر يتعلق بصحة العين، أي انه حاجة يقررها الطبيب وتفرضها طبيعة العين نفسها.
وبسبب هذا الاستعمال الواسع والمتنوع فقد تعددت الانواع بدءاً من (الزجاج) أو العدسات وانتهاء بالاطار، مثلما تعددت مناشئها والوانها واحجامها وتصاميمها، وعلى هذا الاساس يمكن القول مع شيء من التحفظ بأن للاغنياء نظاراتهم كما للفقراء والحال نفسه بين الرجال والنساء، بل وبين الاعمار ذاتها.
ولكي نقف على هذا العامل المتداخل العريض ونسلط الضوء على ما هو (ضروري وغير ضروري)، متى ولماذا نضع النظارة أو لا نضعها نقلنا لكم هذا القاء مع طبيب العيون الدكتور زيد نافع.وكان يتضمن عدة أسئلة منها:
* النظارات الشمسية هل هناك شروط ومواصفات معينة لاستعمالها؟
– النظارات الشمسية تقلل من تعرض العيون للحرارة وضوء الشمس الساطع وكذلك يمكن أن تقي من الغبار، ويمكن استعمالها من قبل جميع الاعمار وخاصة خلال فترة الصيف مع مراعاة (المناشئ) أي نوعية العدسات.
* هل هناك انواع من الزجاج يمكن ان تتسبب باحداث حساسية للعين أو أية امراض اخرى؟
– الزجاج مادة خاملة لا تسبب أي ضرر.
البعض يتبادل النظارات النظارات الشمسية(في البيت الواحد) هل يؤدي ذلك الى نقل امراض معينة في مثل هذه الحالات؟
– يجب المحافظة على العين لانها حاجة شخصية لا يجب استخدامها من قبل الغير ويمكن المحافظة على نظافتها بغسلها دون ان يسبب ذلك أي ضرر للعدسات ولا ينصح في العادة تبادلها من شخص الى آخر.
ثم التقينا صاحب محل بيع العوينات الطبية والشمسية السيد علي سلمان، وهو من المحال البغدادية القديمة الذي كان يشغله والد السيد علي منذ خمسينات القرن الماضي.
ومن الأمراض التي تزيد نسبة الإصابة بها في فصل الصيف :
والرمد: هو عبارة عن التهابات في الملتحمة التي تبطن الجفون ثم تنعكس على سطح العين.
وهو على ثلاثة أنواع:
1ـ الرمد الصديدي (بكتيري) ويؤدي إلى تكوين قروح.
2ـ الرمد الحبيبي (فيروسي)
وهذان النوعان من أهم أسباب فقدان البصر.
3ـ الرمد الربيعي: ويحدث نتيجة حساسية ملتحمة العين لبعض المؤثرات غير المعروفة على وجه التحديد ولكنها ترتبط بحرارة الجو وانتشار الأتربة في أواخر الربيع وبداية الصيف.
هل النظارات الشمسية لها مخاطر ؟
1)النظارات السوداء القاتمة تؤدي إلى حالة اضطرار بؤبؤ العين وإلى اتساع ( كمحاولة للرؤية بوضوح أكثر بسبب التعتيم الشديد الذي تتعرض له ) وهذا الاتساع في بؤبؤ العينين يسمح لأشعة الشمس الفوق البنفسجية باختراق أعمق داخل العينين حيث أن عدسات النظارة (حتى ولو كانت قاتمة ) لا تستطيع أن تمنع بشكل كامل اختراق الأشعة الفوق بنفسجية للعدسة، وبالتالي الوصول للعينين، والتسبب في اتساع حدقة العينين البؤبؤ الذي يؤدي إلى زيادة قدرة الأشعة الفوق البنفسجية على النفاذ والاحتراق بشكل أعمق داخل العينين.
2)استخدام النظارات الشمسية في الأماكن الظليلة أو داخل المنزل أو مكان العمل يؤدي على المدى الطويل إلى نقص وضعف قدرة العينين الطبيعية على التكيف على ضوء الشمس العادي وذلك ضمن قاعدة قلة الاستخدام يؤدي لفقدان الوظيفة والتي تحكم نشاط أعضاء وأجهزة الجسم الفسيولوجية، وبالتالي فإن استخدام النظارات الشمسية في الأوقات والأماكن التي لا تحتاج لاستخدامها، يؤدي إلى حرمان العينين من فرصة التدريب على التكيف الناجح والفاعل لضوء الشمس الطبيعي .
* للنظارة الشمسية عدة فوائد، منها:
ـ حماية العين من الأتربة والغبار التي تهيج الأغشية المخاطية للعين وذلك أثناء الرحلات الصحراوية مع شدة الحرارة والجفاف.
ـ الوقاية من التعرض للحشرات، خصوصاً الذباب المنزلي الذي يعتبر ناقلاً لبعض الميكروبات التي تسبب الالتهابات.
ـ الوقاية عند التعرض لمدة طويلة لأجهزة التكييف التي قد لا تجرى لها الصيانة الدورية، خصوصاً فيما يختص بالفلتر(المرشح) مما يتسبب في انتشار البكتيريا والفيروسات في الأماكن المغلقة والتي تعتمد على أجهزة التكييف بشكل كبير من أجل التهوية.
وأيضاً، فان مجرد التعرض لتيار الهواء الجاف القادم من جهاز التكييف قد يتسبب في مضايقات للعين مثل الاحمرار والتدميع والحرقان، وذلك مرجعه إلى زيادة تبخر الدموع من على سطح العين مسبباً نوعاً من الجفاف. وهذا النوع من تأثر العين يمكن معالجته بسهولة عن طريق استعمال الدموع الصناعية وعدم التعرض بطريق مباشر لأجهزة التكييف.
ـ الوقاية عند استعمال حمامات وأحواض السباحة والتي قد لا تتوفر فيها الاشتراطات القياسية للتعقيم (أي بالنسبة الصحيحة لمادة الكلور) فضلا عن تبول الأطفال بها مما يعرضهم للعدوى والالتهابات الميكروبية.
ومن الطبيعي عندما يقبل الجميع على استخدام حمامات السباحة في الصيف ويزداد عدد المستخدمين لها أن تنتقل الميكروبات المختلفة ومنها الفطريات كالتينيا والتي تسبب الإسهال. وأيضاً تصيب العين بعض أمراض الصيف كالالتهاب الرمدي (التراخوما) وهو رمد يصيب جفن العين وقد يكون صديدياً ويتحول إلى مزمن إذا لم يعالج بالطريقة المناسبة وفي الوقت المناسب. وعند الذهاب إلى المصايف وما يوجد فيها من زحام خصوصاً في المدن التي لا توجد بها شبكة للصرف الصحي وتلجأ إلى الصرف الصحي في البحر، مما يلوث مياه البحر بكافة أنواع الملوثات الكيميائية والعضوية والبيولوجية وهذه في حد ذاتها تسبب أمراضا والتهابات في العين والجلد وذلك في الأشخاص الذين يستحمون في هذه المياه الملوثة.
وللحماية من المخاطر السابقة فإنه من الضروري أن يرتدي الأطفال نظارات السباحة المخصصة وان يغسلوا وجوههم وعيونهم بالمياه النظيفة والصابون بعد الخروج من حمامات السباحة ولو لاحظت الأم أي احمرار أو احتقان في الجفون عليها استشارة الطبيب فوراً.
العدسات الرمادية
تقلل من مقدار الطاقة الضوئية اللي تمر للعين بشكل كبيييير ..
عشان كذا ينصح باستخدامها في حالات الضوء الوهاج و عرفنا ايش يعني ضوء وهاج و بعد يوم تسوقون السيارة , و يعني مناسب للاستخدام العام ..
العدسات الصفراء أو الذهبية:
تقلل بشكل رئيسي كمية الضوء الأزرق المار للعين و مثل ما عرفنا انه الضوء الأزرق تردده جدا عالي و مزعج للعين و مع انه الضوء الأزرق ينعكس و يتشتت يوم ينصدم بمعظم الأجسام بس أحتمال زيادة التعرض له يسبب الغشاوة الزرقا Blue Haze و حسب معلوماتي هو نوع من أنواع العمى بعد , و تسمح بمرور الترددات الثانية .. و تخلينا نشوف كل شي برّاق و حاد ..
و عشان كل هالأسباب نصحوننا اننا نلبس النظارات الصفرا او الذهبية لما نرروح نتزلج على الجليد ..
العدسات الأرجوانية
تعطينا أكبر درجة من الوضوح لما تكون الخلفيات زرقا ءاو خضرا ء..
من كذا هي مناسبة في حالات الصيد و التزلج على الماء
بوربوينت , عرض تقديمي / اللام الشمسية و القمرية
فآلمُرفقآت , وفقكُم آلله ,,
ال القمرية والشمسية.zip (129.5 كيلوبايت, 1828 مشاهدات)
يعطيج الف عافية وما قصرتي.
ربي يوفقج..
طلبج راح تحصلية على هذا الرابط هنـــــــــــا
تقرير , بحث , عن الطاقة الشمسية / الإمارات
تقرير , بحث , جاهز لمادة الفيزياء الصف الثاني عشر الأدبي عن الطاقة الشمسية / الإمارات
تقرير , بحث , جاهز لمادة الفيزياء الصف الثاني عشر الأدبي عن الطاقة الشمسية / الإمارات
بسم الله الرحمن الرحيم
تقرير لمادة الفيزياء
عنوان التقرير:الطاقة الشمسية
عمل الطالب: ——————
الصف: الثاني عشـــــ2ـــر الأدبي
________________________________
مقدمة :
إن القلق من تلوث هواء المدن ومن المطر الحمضي وتسرب النفط والمخاطر النووية وارتفاع حرارة الأرض يحث على إعادة تفحص بدائل الفحم والنفط والطاقة النووية ، وعلى الرغم من أن مصادر الطاقة البديلة ليست خالية من التلويث عموماً ، فإنه يوجد مجال واسع من الخيارات التي يكون ضررها البيئي أقل بكثير من مصادر الطاقة التقليدية .
إن أفضل التقنيات الواعدة هي التي تسخر طاقة الشمس حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للإشعاعات الشمسية إلي طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية جديدة ومتطورة وهو صناعة إستراتيجية باعتبارها مصدراً طاقوياً مستقبلياً سيكون له الأثر الأكبر في المحافظة على مصادر الطاقة التقليدية ولأغراض أهم واستغلال أثمن علاوة على أن مصدر طاقته مجاني ولا ينضب ونظيف ودون مخلفات أو أخطار .
____________________________________
الموضوع:
تعريف الخلايا الشمسية :
إن الخلايا الشمسية هي عبارة عن محولات فولتضوئية تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر إلي كهرباء ، وهي نبائظ شبه موصلة وحساسة ضوئياً ومحاطة بغلاف أمامي وخلفي موصل للكهرباء .
لــقد تم إنــماء تقنيات كثيرة لإنـتــاج الخلايـا الشمسيـــة عبر عــــمــليات متسلسلة من المعالجات الكيميائية والفيزيائية والكهربــائيـــة عـــلى شكــل متكاثف ذاتي الآليــــة أو عالي الآلية ، كمـــا تـم إنماء مــــواد مختلفـــة من أشبــاه الموصلات لتصنيع الخلايـــا الشمسية على هيئة عناصر كعنصر السيليكون أو على هيئة مركبات كمركب الجاليوم زرنيخ وكربيد الكادميوم وفوسفيد الأنديوم وكبريتيد النحاس وغيرها من المواد الواعدة لصناعة الفولتضوئيات .
ميكانيكية تيار الخلايا الشمسية :
الخلية الشمسية للتطبيقات الأرضية هي رقاقة رفيعة من السيليكون مشابة بمقادير صغيرة من الشوائب لإعطاء جانب واحد شحنة موجبة والجانب الآخر شحنة سالبة مكونة ثنائياً ذا مساحة كبيرة .
تولد الخلايا الشمسية قدرة كهربائية عندما تتعرض لضوء الشمس حيث الضوئيات ( الفوتونات ) والتي يحمل كل منها كماً طاقوياً محدداً يكسب الإلكترونات الحرة طاقة تجعلها تهتز حرارياً وتكسر الرابط الذري بالشبكة بالمادة الشبه موصلة ويتم تحرير الشحنات وإنتاج أزواج من الإلكترون في الفراغ . تنطلق بعد ذلك حاملات الشحنة هذه متجهة نحو وصلة الثنائي متنقلة بين نطاقي التوصيل والتكافؤ عبر الفجوة الطاقوية وتتجمع عند السطح الأمامي والخلفي للخلية محدثة سريان تيار كهربي مستمر عند توصيل الخلية بمحمل كهربي وتبلغ القدرة الكهربية المنتجة للخلية الشمسية عادة واحد وات.
أنواع الخلايا الشمسية التجارية :
تم تصنيع خلايا شمسية من مواد مختلفة إلا أن أغلب هذه المواد نادرة الوجود بالطبيعة أولها خواص سامة ملوثة للبيئة أو معقدة التصنيع وباهظة التكاليف وبعضها لا يزال تحت الدراسة والبحث وعليه فقد تركز الاهتمام على تصنيع الخلايا الشمسية السيليكونية وذلك لتوفير عنصر السيليكون في الطبيعة علاوة على أن العلماء والباحثين تمكنوا من دراسة هذا العنصر دراسة مستفيضة وتعرفوا على خواصه المختلفة وملاءمته لصناعة الخلايا الشمسية المتبلرة ومتصدعة التبلر .
1. الخلايا الشمسية السيليكونية المتبلرة :
تصنع هذه الخلايا من السيليكون عبر إنماء قضبان من السيليكون أحادي أو عديد التبلر ثم يؤرب إلي رقائق و تعالج كيميائياً وفيزيائياً عبر مراحل مختلفة لتصل إلي خلايا شمسية .
كفاءة هذه الخلايا عالية تتراوح بين 9 – 17 % والخلايا السيليكونية أحادية التبلر غالية الثمن حيث صعوبة التقنية واستهلاك الطاقة بينما الخلايا السيليكونية عديدة التبلر تعتبر أقل تكلفة من أحادية التبلر وأقل كفاءة أيضاً .
2. الخلايا الشمسية السيليكونية الأمورفية ( متصدعة التبلور) :
مادة هذه الخلايا ذات شكل سيليكوني حيث التكوين البلوري متصدع لوجود عنصر الهيدروجين أو عناصر أخرى أدخلت قصداً لتكسبها خواص كهربية مميزة وخلايا السيليكون الأمورفي زهيدة التكلفة عن خلايا السيليكون البلوري حيث ترسب طبقة شريطية رقيقة باستعمال كميات صغيرة من المواد الخام المستخدمة في عمليات قليلة مقارنة بعمليات التصنيع البلوري. ويعتبر تصنيع خلايا السيليكون الامورفي أكثر تطويعاً وملاءمة للتصنيع المستمر ذاتي الآلية .
تتراوح كفاءة خلايا هذه المادة ما بين 4 – 9 % بالنسبة للمساحة السطحية الكبيرة وتزيد عن ذلك بقليل بالنسبة للمساحة السطحية الصغيرة وإن كان يتأثر استقرارها بالإشعاع الشمسي.
تطبيقات الخلايا الشمسية :
تركز الاهتمام على إدخال الفولتضوئيات كمصدر للطاقة المتجددة في التطبيقات الأرضية بغية تطوير التقنية ووسائل الاستخدام في قطاع السكن والصحة والتعليم والصناعة والزراعة والنفط وغيرها في الاستخدامات
الفولتضوئيات الجذابة اقتصادياً وفي المناطق المعزولة والنائية حيث تنقص تكلفة شبكات الكهرباء العامة وتساعد في الإنماء الاقتصادي والتطوير الاجتماعي المحلي .
والمسطحات الفولتضوئية هي مصدر القدرة الكهربية لهذه التطبيقات ، حيث يتكون المسطح من عدة خلايا (متصلة معاً بصفائح سلكية معدنية ) مغطاة بملف من البلاستيك الحراري مثل أسيتات فينيل إيثيل أو غيره وآخر من التدلار لحمايتها من الأشعة فوق البنفسجية ومغلقة بصفيحة زجاجية من الأمام وطبقة واقية تعمل كقاعدة إنشائية من الزجاج أو من الألياف الزجاجية أو الخزف الصيني عند الخلف مركب عليها صندوق وصلة كهربائية ومحاط بإطار معدني .
وهذه المسطحات يعوّل عليها بتطرف كمصدر طاقة كهربائية لأن ليس لها أجزاء متحركة وذات عمر طويل يتراوح من 15 إلي 35 سنة و أمان للبيئة، كما تضفي على المباني شكلاً معمارياً جميلاً.
يمكن تصنيف وتحديد التطبيقات الأرضية وفق القدرة الكهربائية علي النحو التالي :-
1. تطبيقات ذات قدرة منخفضة:
وتشمل الأجهزة والمنظومات التالية :
– الحاسبات والألعاب الإلكترونية والساعات .
– أجهزة الإذاعة المسموعة وشاحنات وسائط القدرة المنخفضة.
2. تطبيقات ذات قدرة متوسطة:
وتشمل المنظومات التالية :
الإنارة – أجهزة الإذاعة المرئية – ثلاجات اللقاح والأمصال – إشارات المرور والإنذار – مراوح الأسقف ( التهوية ) – هواتف الطوارئ – شاحنات السياج الكهربي .
حيث يشحن السياج المحاط بالمزارع وأماكن تربية الحيوانات لمنعها من الاقتراب منها .
3. تطبيقات ذات قدرة متوسطة وعالية :
ضخ المياه – محطات اتصالات الموجات السنتيمترية – محطات الأقمار الصنـــــاعية الأرضية – الوقاية المهبطية لحماية أنابيب النفط والغاز والمنشآت المعدنية من التآكل – تغذية شبكة الكهرباء العامة .
كلفة كهرباء الخلايا الشمسية :
تتراوح تكلفة الوات ذروة في الأسواق العالمية ما بين 8 إلي 10 دولارات بالنسبة للــدول المستوردة بينما تصل تكلفة الوات ذروة بالنسبة للتطبيقات ذات القدرة المتوسطة والقدرة المتوسطة و العالية إلي 30 دولار و تزيد هذه التكلفة وفق التصميم و أجهزة التحكم والتخزين الساكن و الإلكترونـات المساعدة إلا أن تكلفة الـوات ذروة بالنسبة للقدرة العاليــة (المحطات الكهـروشمسية ذات سعة الميجاوات) تقل قليلاً عن 20 دولار .
إن الاقتصاديات الحالية لتطبيقات ومنظومات الخلايا الشمسية وبعضها فعال التكلفة وبعضها الآخر غير ذلك وهي صورة ديناميكية تماماً حيث الأسعار و انخفضت خلال العقد الماضي.
الشركات العالمية المصنعة للخلايا الشمسية :
الشركات العالمية العاملة في هذا المجال كثيرة من بينها شركة سولار الألمانية / الفوات وات الفرنسية / أتيار سولار في إيطاليا / كرونا في يوغسلافيا / استر وبور في كندا / وهيليودينايكا في البرازيل .
وشركات عديدة في الولايات المتحدة واليابان وهناك شركات متعددة الجنسيات أيضاً .
الاستثمارات العالمية في مجال الطاقة الشمسية :
تستثمر الدول المصنعة أموالاً طائلة في مجال الخلايا الشمسية وذلك على مستوى البحث والتطوير والتطبيق بغية الوصول إلي تخفيض أسعارها وزيادة كفاءتها وتسهيل طرق إنتاجها وجعلها واعدة للإنتاج والتطبيق الموسع.
الاستثمارات الوطنية في مجال الخلايا الشمسية:
كما تسعى هذه الدول الصناعية جادة من خلال مراكز البحث والتطوير إلي تخفيض تكلفة الوات ذروة إلي 0.5 أو 1 دولار مع سنة 2022 ولا غرابة في ذلك فقد كانت تكلفة الوات ذروة 300 – 350 دولار في الخمسينــات حين كـان هذا المجـال مقصوراً على أبحاث الفضاء.
وعليه فإن الأرقام المشار إليها في ميزانية الإنفاق ومبالغ الاستثمارات إنما تدل على ما توليه الدول المتقدمة من اهتمام بالغ لامتلاك الفولتضوئيات لها خاصة وأن المصادر التقليدية آخذة في النضوب بالإضافة إلي ضمان استحواذها على الأسواق العالمية لمنتجات الفولتضوئيات .
استثمارات الطاقة الشمسية في الوطن العربي :
يدرك العاملون في مجال الطاقة أن الأراضي العربية هي من أغنى مناطق العالم بالطاقة الشمسية ويتبين ذلك بالمقارنة مع بعض دول العالم الأخرى ولو أخذنا متوسط ما يصل الأرض العربية من طاقة شمسية وهو 5 كيلو واط – ساعة / متر مربع / اليوم و افترضنا أن الخلايا الشمسية بمعامل تحويل 5 % وقمنا بوضع هذه الخلايا الشمسية على مساحة 16000 كيلو متر مربع في صحراء العراق الغربية ( وهذه المساحة تعادل تقريباً مساحة الكويت ) و أصبح بإمكاننا توليد طاقة كهربائية تساوي 10 4 × 400 ميجا واط – ساعة في اليوم ، أي ما يزيد عن خمسة أضعاف ما نحتاجه اليوم وفي حالة فترة الاستهلاك القصوى .
ومن البديهي أيضاً أن طاقتنا النفطية ستنضب بعد مائة عام على الأكثر وهو أحسن المصادر للطاقة وذلك لعدم وجود كميات كبيرة من مادة اليورانيوم في بلداننا العربية بالإضافة إلي تكلفة أجهزة الطاقة وتقدم تكنولوجيتها خلال السنوات الخمسين الماضية و إمكانية عدم اللحاق بها وهو ما جعلنا مقصرين في استثمارها و نأمل أن لا تفوتنا الفرصة في خلق تكنولوجيات عربية لاستغلال الطاقة الشمسية وهي لا زالت في بداية تطورها .
إن لاستعمال بدائل الطاقة مردودين مهمين أولهما جعل فترة استعمال الطاقة النفطية طويلة وثانيهما تطوير مصدر للطاقة آخر بجانب مصدر النفط الحالي .
ومن التجـارب المحدودة لاستخدامات الطاقة الشمسية في البلاد العربية ما يلي :
1. تسخين المياه والتدفئة وتسخين برك السباحة بواسطة الطاقة الشمسية أصبحت طريقة اقتصادية في البلدان العربية وخاصة في حالة تصنيع السخانات الشمسية محلياً.
2. تعتبر الطاقة الشمسية أحسن وسيلة للتبريد حيث أنه كلما زاد الإشعاع الشمسي كلما حصلنا على التبريد وكلما كانت أجهزة التبريد الشمسي أكثر كفاءة ، ولكن تكلفة التبريد الشمسي تكون أعلى من السعر الحالي للتبريد بثلاثة إلي خمس أضعاف تكلفته الاعتيادية ويعود السبب لارتفاع التكلفة لمواد التبريد الشمسي ومعدات تجميع الحرارة وتوليد الكهرباء .
ولو استعرضنا البحث والتطبيقات السارية للطاقة الشمسية في الوطن العربي لتبين لنا أن استخدام السخانات الشمسية أصبح شيئاً مألوفاً في بعض البلدان العربية بينما بقيت صناعة الخلايا بصورة تجارية متأخرة في جميع البلدان العربية بسبب تكلفة إنشاء المصنع الأولية و إتباع سياسة التأمل القائلة ( يجب الانتظار ريثما تنخفض الكلفة) .
إن معظم التجارب الميدانية والمختبرية لاستغلال الطاقة الشمسية في الوطن العربي لا تزال في مراحلها الأولى ويجب تنشيطها و الإكثار منها و لو استعرضنا ما تقوم به دول العالم في هذا المجال و بخاصة الدول المتقدمة صناعياً والتي لا تملك خمس ما تملكه الدول العربية من الطاقة الشمسية لوجدنا أن بريطانيا وحدها تنفق على مشاريع الطاقة الشمسية ما يعادل جميع ما تنفقه الدول العربية مجتمعة وينطبق هذا على عدد العاملين في مجالات الطاقة المتجددة حيث يعمل في فرنسا ضعف اللذين يعملون في جميع الدول العربية في هذه المجالات .
اقتصاديات الطاقة الشمسية :
تعتبر تكلفة المواد الأولية لأجهزة استخدام الطاقة الشمسية أهم عائق يحول دون استخدامها بالإضافة إلي المساحة الكبيرة المطلوبة لوضع هذه الأجهزة المجمعة لأشعة الشمس غير المركزة و بالرغم من كل هذه العوامل فهناك بعض الاستخدامات للطاقة الشمسية تعتبر اقتصادية في الوقت الحاضر ، منها تسخين المياه والاستعمالات الأخرى في المناطق النائية مثل توليد الكهرباء وضخ المياه وتحلية المياه والإشارات الضوئية والبث اللاسلكي والحماية الكاثودية وغيرها .
ومن الضروري قبل احتساب تكلفة واقتصاديات الطاقة الشمسية أن نعلم نوع التطبيق الشمسي بالإضافة إلي مواصفات المكان أي هل منطقة نائية أو قرب مدينة أو في داخل المدينة ؟ ويجب معرفة فترة التشغيل اليومية وهل هناك حاجة إلي تخزين الطاقة أم لا ؟ وهل هناك حاجة إلي الصيانة ومدى تكرارها ؟ .
ومن المعلوم بأن معظم البلدان العربية تدعم أسعار الكهرباء المولدة بالمشتقات النفطية لمواطنيها ولا بد من أخذ هذا الدعم في الاعتبار عند مقارنة تكلفة توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية.
و إذا أخذت جميع هذه العوامل في الحسبان و اتبعت الطرق الصحيحة لاستغلال و استخدام هذا النوع من الطاقة بشكل اقتصادي ومحاولة تطويرها إلي الشكل الأفضل قد يؤدي إلي انخفاض تكلفة الوات الواحد المنتج منها .
بعض مشاكل استخدام الطاقة الشمسية :
إن أهم مشكلة تواجه الباحثين في مجالات استخدام الطاقة الشمسية هي وجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية منه وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر .
إن أفضل طريقة للتخلص من الغبار هي استخدام طرق التنظيف المستمر أي على فترات لا تتجاوز ثلاثة أيام لكل فترة وتختلف هذه الطرق من بلد إلي آخر معتمدة على طبيعة الغبار وطبيعة الطقس في ذلك البلد.
أما المشكلة الثانية فهي خزن الطاقة الشمسية والاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة أو الأيام المغبرة ويعتمد خزن الطاقة الشمسية على طبيعة وكمية الطاقة الشمسية ، و نوع الاستخدام وفترة الاستخدام بالإضافة إلي التكلفة الإجمالية لطريقة التخزين ويفضل عدم استعمال أجهزة للخزن لتقليل التكلفة والاستفادة بدلاً من ذلك من الطاقة الشمسية مباشرة حين وجودها فقط ويعتبر موضوع تخزين الطاقة الشمسية من المواضيع التي تحتاج إلي بحث علمي أكثر واكتشافات جديدة .
ويعتبر تخزين الحرارة بواسطة الماء والصخور أفضل الطرق الموجودة في الوقت الحاضر . أما بالنسبة لتخزين الطاقة الكهربائية فما زالت الطريقة الشائعة هي استخدام البطاريات السائلة ( بطاريات الحامض والرصاص ) وتوجد حالياً أكثر من عشر طرق لتخزين الطاقة الشمسية كصهر المعادن والتحويل الطوري للمادة وطرق المزج الثنائي و غيرها .
والمشكـلة الثـالثة في استخدامات الطاقة الشمسية هي حدوث التـآكل في المجمعـات الشمسيــة بسبب الأمـلاح الموجودة في الميــاه المستخدمــة في دورات التسخــين وتعتبر الــدورات المغلقـة واستخـــدام مــاء خـال من الأملاح فيها أحسن الحلول للحد من مشكلة التآكل والصدأ في المجمعات الشمسية.
_____________________________________
المقترحات و التوصيات :
إن البحث والمثابرة في إيجاد بدائل للطاقة الأحفورية ما هو إلا جزء مكمل لاستمرارية دور الدول العربية كدول مصدرة للطاقة والحفاظ على المستوى الاقتصادي الذي تنعم به هذه الدول الآن ومن أجل مواكبة بقية دول العالم في هذا المجال ، يقترح مراعاة التوصيات التالية :
1. الدعم المادي والمعنوي وتنشيط حركة البحث في مجالات الطاقة الشمسية.
2. القيام بإنشاء بنك لمعلومات الإشعاع الشمسي ودرجات الحرارة وشدة الرياح وكمية الغبار وغيرها من المعلومات الدورية الضرورية لاستخدام الطاقة الشمسية.
3. القيام بمشاريع رائدة وكبيرة نوعاً ما وعلى مستوى يفيد البلد كمصدر آخر من الطاقة وتدريب الكوادر العربية عليها بالإضافة إلي عدم تكرارها بل تنويعها في البلدان العربية للاستفادة من جميع تطبيقات الطاقة الشمسية .
4. تنشيط طرق التبادل العلمي والمشورة العلمية بين البلدان العربية وذلك عن طريق عقد الندوات واللقاءات الدورية .
5. تحديث دراسات استخدامات الطاقة الشمسية في الوطن العربي وحصر وتقويم ما هو موجود منها.
6. تطبيق جميع سبل ترشيد الحفاظ على الطاقة ودراسة أفضل طرقها بالإضافة إلي دعم المواطنين اللذين يستعملون الطاقة الشمسية في منازلهم.
8. تشجـيع التعاون مع الـــدول المتقدمــة في هـذا المجال والاستفــادة من خبراتهــا على أن يكـون ذلك مبنيــاً على أســاس المســاواة والمنفعة المتبادلة.
__________________________________
المراجع:
1. مجلة الطاقة و الحياة:
مـجـلــة عـلمـيـة تـقـنـيـة – العـدد الـرابـع – الربيع ( مارس ) 1995 ف – تصدر عن مكتب المعــلومات ودراسات الطاقة / اللجنة الوطنية للطاقة .
2. كتاب الطاقة و تحديات المستقبل :
تأليف إيهاب صلاح الدين – المكتبة الأكاديمية .
3. معهد الإمارات التعليمي http://www.uae.ii5ii.com
.~. صنع يدي .~.
تجدونهـا مع الترتيب في المرفقـــات
الفيزياء الطاقة الشمسية.doc (62.0 كيلوبايت, 2554 مشاهدات)
اختج
::
يسعَد مسآجً خيتوْ بَورد جوريَ أحمرَ
تسلمينَ فديتْج ع الَطرح ويزآج الله آلف خير وبآرك آلله فيجَ وف ميزآن حسًنآتْج ان شاء اللهَ
ألله لآ يحرمناَ منْجِ ولـٍآ منْ موآضيعجْ .,
نتريأ آلزوْد منَ صوبجٍ
غلـٍآ
تدريبات , تمارين / اللام القمرية والشمسية
فآلمُرفقآت , وفقكُم آلله ,
أضف اللام.doc (28.5 كيلوبايت, 1261 مشاهدات)
بارك الله في جهودج..
الله لا هانج..
قال لويس بالمر المصمم السويسري، لاول سيارة تعمل بالطاقة الشمسية في العالم , ان يتم انتاج سيارات صديقة للبيئة تعمل علي اشعة الشمس وباسعار لاتتجاوز الستة الاف يورو .
وقال في مؤتمر صحافي عقده في فندق هيلتون ابوظبي امس انه يحمل رسالة الي دول العالم التي يزورها بسيارته التي تعمل بالطاقة الشمسية مفادها / حول العالم بقوة الشمس فقد حان وقت التغيير لبيئة أنظف.
وابدي ارتياحه لوصوله الي ابوظبي ضمن جولته العالمية التي بدأها من مدينة لوزان في الثالث من يوليو 2022، والتي ستستمر 16 شهرا يطوف خلالها خمس قارات زائرا 50 دولة و400 مدينة، منها مدن في دول خليجية ومغاربية عربية، مبشرا بطريقة عملية وبمثال حي بأن بالإمكان إحداث تغيير من أجل الحد من الآثار الضارة للانبعاث الحراري، وغاز ثاني أكسيد الكربون.
واوضح ان سيارته الشمسية،التي صممها بنفسه والتي يطلق عليها اسم التاكسي الشمسي (سولار تاكسي) ذات مقعدين تستمد دفعها من الطاقة الشمسية من مسطح مقطور خلفها. ودينمو العربة، أو قلبها، يتكون من بطارية /زبرا/ مما يسمح بقيادتها حتى في الظلام. ويمكن أن تصل سرعتها إلى 90 كيلومترا في الساعة. ويعود إنتاجها إلى تعاون مشترك بين شركات وجامعات سويسرية، بالإضافة لوحدة أبحاث طاقة شمسية ألمانية.
واوضح بالمر أن سيارته تعتبر انطلاقة قوية عملية للبدء في التغيير الضروري للقضاء على آثار التلوث الذي تبعثه السيارات، مشيرا إلى أن هذه السيارة بأكملها يمكن إعادة تدويرها، وأنها لا تحتوي على أي مواد سامة، كما لا تنفث أي غازات أو أصوات، أي أنها لا تشارك في تلوث البيئة بأي نوع من أنواع التلوث .
وقال انه لم يواجه اية عقبات حتي الان في جولته التي مر خلالها بألمانيا وجمهورية التشيك والنمسا وسلوفاكيا وهنغاريا ورومانيا وصربيا وبلغاريا وتركيا وسورية و الأردن والسعودية والإمارات ويعتزم القيام بزيارة الي الهند بعد ابوظبي مرورا بعدد من الدول الاسيوية انتهاء باليابان .
ويدعم بالمر في رحلته الشؤون الخارجية السويسرية وبرنامج الأمم المتحدة للعناية بالبيئة ووزارة البيئة .
وأشار إلى أن كلفة صناعة السيارة الشمسية في الصين لا تزيد على ستة آلاف يورو، وهو رقم توقع بالمر أن يتناقص كثيرا، في حال اعتمدت السيارة كخيار جماهيري وانتشرت فكرتها.
منقووول
طاقة شمسية من القمر!
القمر يولد الكهرباء
المقدمة :ـ
من المتوقع أن يصل عدد سكان العالم إلى 10 مليارات نسمة بحلول عام 2050م، وهذا العدد الهائل من البشر سيصل احتياجه من الطاقة إلى 5 أضعاف الطاقة التي يتم توليدها حاليا. لهذا ظهرت الحاجة للحصول على العديد من المصادر الطبيعية التي لا تنضب بخلاف المستخدمة الآن لاستغلالها استغلالا أمثل في إنتاج الطاقة مستقبلا.
ومن أطرف المشاريع المستقبلية في هذا المجال مشروع جديد يعتمد على القمر في توليد الكهرباء. ويرتكز هذا المشروع على أنظمة "الطاقة الشمسية القمرية" The Lunar Solar Power لبناء محطات لتوليد الطاقة الكهربائية على سطح القمر، تتكون من ألواح عريضة من الخلايا الكهروضوئية. وتقوم هذه الألواح بتلقي واستقبال أشعة الشمس الساقطة على القمر وعكسها في صورة أخرى إلى الأرض حيث تستقبلها أجهزة استقبال وتحولها إلى طاقة كهربائية.
وقد يبدو الحديث عن كهرباء من القمر أشبه بالخيال العلمي الآن، لكن عرض مشروع جديد لأول مرة في أكبر مؤتمر دولي لأبحاث وتقنية الفضاء المعروف بـ"كونجرس الفضاء العالمي" (انعقد في هيوستن في الولايات المتحدة في الفترة من 10-19 أكتوبر 2022)، أظهر أن هناك تخطيطا تفصيليا لهذه التقنية يظهر كيفية الاستفادة من طاقة الشمس على القمر، وتحويلها إلى كهرباء ترسل إلى الأرض لسد الاحتياجات المتزايدة لسكان الأرض.
لماذا القمر؟
دافيد كريسويل
ولكن لماذا يذهب العلماء إلى القمر للحصول على الطاقة الشمسية بالرغم من وجود مواقع كثيرة زاخرة بأشعة الشمس على مدار العام على الكرة الأرضية! وعلى الرغم من أن مقدار الإشعاعات الشمسية التي تصل إلى الأرض كل 20 دقيقة يعادل طاقة الوقود الأحفوري التي تستعملها البلدان الرئيسية المستهلكة للطاقة سنة كاملة؟!
للإجابة على هذه التساؤلات ينبغي النظر في البداية إلى هذا المشروع؛ باعتباره حلقة مهمة في سلسلة الآمال المعلقة على الطاقة الشمسية لحل مشاكل نقص الطاقة في المستقبل، ويؤكد "دافيد كريسويل" مدير معهد عمليات علم الفضاء بجامعة هيوستون الأمريكية أن هذه العملية يمكن أن تمد الأرض بجميع احتياجاتها من الطاقة بحلول عام 2050. ومن المتوقع أن تحدث طفرة مستقبلا في هذا المجال مع التقدم التقني في علوم الفيزياء والفضاء لجعل هذه الطاقة اقتصادية وسهلة الاستخدام وتتناسب مع كل أفراد المجتمع.
والبروفيسور "كريسويل" حصل على درجة الدكتوراة في الفيزياء من جامعة "رايس"، ويعكف على دراسة هذه الفكرة العجيبة منذ 22 عاما، حينما كان مديرا في معهد العلم القمري الذي يعرف حاليا بـ"المعهد القمري والكوكبي"، ويرى أنها ليست فكرة جيدة فحسب، ولكنها حيوية وضرورية في ضوء حاجة الأرض المتزايدة إلى مصادر طاقة متجددة. ويقول في هذا الشأن: "ربما يكون القمر هو البديل الوحيد مستقبلا للحصول على هذا القدر من الطاقة".
ومن المعروف أن القمر لا يعرف العوائق التي تحد من كامل الاستفادة من طاقة الشمس على الأرض؛ فهو يخلو من الغلاف الجوي. ومن الطبيعي انعدام السحب والأمطار والعواصف الجوية والترابية فيه؛ مما يجعله مكانا مثاليا لالتقاط كميات هائلة من أشعة الشمس التي يتم الحصول عليها كاملة بصورة مستمرة؛ لأن أشعة الشمس تسقط على القمر طوال العام، ما عدا ثلاث ساعات فقط أثناء الكسوف القمري الكامل.. ويوضح "كريسويل" أن 1% فقط من الطاقة الشمسية التي يتلقاها القمر من الشمس (التي تقدر بحوالي 13 ألف تيراوات terawatts) كافية للوفاء باحتياجات الأرض من الطاقة، وأن المحطات التي سيتم بناؤها على القمر لن تتعرض لأي مؤثرات خارجية قد تؤثر على عملها في ضوء الانعدام المناخي الذي يتمتع به القمر.
استخلاص الكهرباء من الشمس
الخلايا الكهروشمسية
ومع افتراض البدء بتنفيذ هذا المشروع الآن فإنه من المتوقع الحصول على طاقة من القمر خلال 10 سنوات على الأكثر، ولكن قد ينتظر القائمون على هذا المشروع 5 أو 10 سنوات أخرى لبدء الخطوات التنفيذية، لكي تكون أجهزة استخلاص الكهرباء من الشمس في مستوى يضمن توفير كهرباء بلا حدود من القمر.
ومن المعروف أن تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربية يعتمد على الخلايا الكهروضوئية أو الخلايا الكهروشمسية التي تعرف علميا باسم "فوتوفولتيكس". وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة عام 1839م حيث وجد أحد علماء الفيزياء أن الضوء يستطيع تحرير الإلكترونات من بعض المعادن، وقد نال العالم أينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م لتفسيره لهذه الظاهرة، واخترع الأمريكي "روسل أوهل" الخلية الشمسية المصنوعة من السليكون في عام 1941م. وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تستهلك وقودا، ولا تلوث الجو، وحياتها طويلة، ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة.
وتقدر عادة كفاءة الخلايا الشمسية بحوالي 20%، وما زال التطور في قدرات وتكاليف هذه الخلايا مستمرا حتى الآن، وتجرى العديد من التجارب لإنتاج خلايا كهروضوئية أشد فاعلية وزهيدة النفقات؛ فكلفة استخراج الكهرباء من الطاقة الشمسية آخذة في التناقص، وتناقصت بنسبة تزيد على 65% خلال السنوات العشر الماضية فقط. حيث يطور العلماء تقنيات جديدة لزيادة القدرة التحويلية للخلايا الشمسية وتخفيض تكلفتها، وتطوير قدراتها.
ومن المنتظر أن تطرح شركة "سفرال سولار" الكندية باكورة إنتاجها من ألواح الخرز الكهروشمسي هذا العام 2022، وهي تقنية جديدة رخيصة الكلفة، وتتميز بالمتانة وقدرتها على التشكل وطواعيتها في الاستخدام لأي غرض.
وفى الشهر الماضي (مايو 2022) ابتكر علماء الهندسة الكهربائية في جامعة برينستون الأمريكية تقنية جديدة تجعل من الخلايا الشمسية مصدرا اقتصاديا مهما للطاقة. وتعتمد هذه التقنية على استخدام مواد عضوية تتألف من جزيئات كربونية بدلا من الأنواع التقليدية المعتمدة على مواد سيليكونية، وتسمح بتوليد الكهرباء بكلفة أقل ولاستعمالات أكثر. وفي الوقت الراهن يجري الباحثون في مركز تكساس للتواصلية الفائقة والمواد المتقدمة Texas Center for Superconductivity and Advanced Materials أبحاثا لتطوير أساليب النانوتكنولوجيا لتحويل التربة القمرية إلى خلايا شمسية. ويؤكد "إليكس فريوندليتش" أستاذ بحوث الفيزياء أن تربة القمر تحتوي على المكونات الضرورية لتصنيع الخلايا الشمسية بطريقة النانوتكنولوجيا، وأنها ستكون ذات قدرة تحويلية أعلى بكثير من 35%.
كيف يتم التخطيط للمشروع؟
يعتمد التخيل المستقبلي لوضع هذه التقنية في حيز الوجود على تقنيات علمية متوفرة حاليا وعلى المواد المتواجدة بالفعل على القمر، وليس هناك حاجة إلى شحن مواد خام إلى القمر لبناء هذه المحطات؛ لأن هذه المواد متاحة بالفعل في القشرة العليا للقمر lunar regolith.
ويمكن البدء في هذا المشروع عن طريق إرسال عدد محدود من رواد الفضاء إلى القمر مع سيارة قمرية معدلة من نوع "روفر" التي تعرف بـ"المتجول القمري المستقل ذاتي الحركة عبر سطح القمر" والتي ابتكرت أثناء الرحلات الشهيرة إلى القمر خلال الفترة من 1969-1972. ويفكر العلماء بإجراء بعض التعديلات عليها مثل تزويد السيارة بعجلات عريضة بها محركات خاصة تحيل تربة القمر إلى حالة قريبة من الانصهار، يستفاد منها في الحصول على السليكون وعلى الكثير من المواد الأخرى اللازمة لتصنيع الخلايا الشمسية.
ولن يكون هناك أي مشكلة في البناء؛ فيكفي عدد قليل جدا من الرواد، مع مجموعة مبرمجة من الروبوتات؛ ليتم إنشاء محطة ضخمة على القمر -كمحول طاقة شمسي عملاق- كفيلة باستقبال أكبر قدر من أشعة الشمس وتحويله إلى كهرباء، وستكفي نسبة 1% فقط من أشعة الشمس على القمر لإمداد ضعف عدد السكان في العالم بكل احتياجاتهم من الطاقة الكهربائية أو الحرارية. وبعد تشغيل هذه المحطة يعود الرواد إلى الأرض؛ لتقوم الروبوتات المبرمجة والمتصلة بمركز المتابعة على الأرض بمهام الإشراف الكامل عليها.
أما عملية توصيل الكهرباء من القمر للأرض فمن المتوقع أن تكون أكثر سهولة، وستتم عن طريق تحويل الطاقة الكهربية المجمعة من القمر إلى أشعة المايكروويف التي تنطلق بسرعة نحو الأرض ليتم استقبالها عن طريق أجهزة متطورة تعيدها إلى كهرباء. ويمكن أن يتم توزيع الكهرباء بالطرق التقليدية إلى جميع مناطق العالم، عبر مراكز مزودة بوسائل تضمن تلبية احتياجات البشر من الطاقة.
ويتوقع المؤيدون لإنشاء محطات الطاقة الشمسية القمرية أن هذه التقنية ستوفر طاقة كهربائية مستمرة ورخيصة إلى أهل الأرض، وأن الاستثمار الرأسمالي للقمر سيؤسس مستعمرات إنسانية كبيرة وقدرة تصنيعية عالية تستطيع خلق ثروة هائلة جديدة. كما يتوقعون أن هذه الثروة ستمكن الإنسان من الاستكشاف المربح للقمر والنظام الشمسي الداخلي، وستزيد من قدرات سكان الأرض والقمر في الدفاع عن أنفسهم ضد هجوم المذنبات والكويكبات الشاردة في الكون الفسيح!
المصادر:ـ
جريدة البيان الإماراتية (2017م). "طاقة ضوء منحة من القمر للأرض" 3/12/2017.
مجدي فهمي (2017م). "كهرباء وفيرة من القمر"، جريدة الأخبار، العدد: 16059، 14/10/2017.
إمكانات و آفاق توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة في دول الإسكوا / اللجنة الاقتصادية و الاجتماعية لغربي آسيا , نيويوك : الأمم المتحدة، 2022 .
موقعhttp://www.aip.org/ , المعهد الأمريكي للفيزياء.
واصلي تألقك
تم التقييم ++
ممكـن من المعلمـة وضعها في الصف بصورة دائمة يرجع لها الطالب لتذكر هذه المهارة وتثبت بذهنـه ..
موجود بالمرفق بشكل أفضل ومرتب .. 
الشمسية.doc (101.0 كيلوبايت, 673 مشاهدات) القمرية.doc (89.0 كيلوبايت, 502 مشاهدات)
