شكري عبدالغني الزعيتري
الشمس نجم تبعد عن الأرض بحوالي (150) مليون كيلومتر ويبلغ حجمها المليون والثلث مليون مرة قدر حجم الأرض وتشرق كل يوم وتعطينا الطاقة علي شكل ضوء وحرارة وتسمي الطاقة التي تصلنا من الشمس بالطاقة الشمسية أو الطاقة الإشعاعية وهي طاقة متجددة. وما يصل ألينا من طاقتها يكفل الحياة بكل صورها علي سطح الأرض. إذ أن طبيعة الطاقة الشمسية تنتج من الوقود النووي للتفاعل الذي يحدث في الشمس عند تحول نوى ذرات الهيدروجين إلي نوى ذرات الهليوم وفي هذه العملية يحدث نقص في الكتلة يتحول إلي كمية هائلة من الطاقة الإشعاعية نتيجة الاندماج النووي الذي تم. فإذا كان الضغط في باطن الشمس يصل إلي عدة ترليونات قدر قيمة الضغط الجوي ودرجة حرارة باطن الشمس تصل إلي حوالي ثلاثة عشر مليون درجة مطلقة فانه في مثل هذه الظروف من الضغط ودرجة الحرارة يحدث اندماج نووي لنوى ذرات الهيدروجين مكونة نوى ذرات الهليوم ويصاحب ذلك نقص في الكتلة. وهذا يعني إن اندماج انويه أربع ذرات هيدروجين يكون نواة ذرة واحدة من الهليوم ويصاحبه نقص في الكتلة أي ما يعادل (27 مليون الكترون فولت ) ويتحول هذا القدر من الطاقة الي طاقة إشعاعية هائلة. فتصور كم من ذرات الهيدروجين التي تتحول انويتها الي انوية لذرات الهليوم وكم من الطاقة التي ستنتج. و ينتقل من هذه الطاقة إلي الأرض جزء بسيط جدا بدون وجود وسط مادي بسرعة فائقة لا يتصورها العقل البشري. وقد توصل علماء الفضاء والفيزياء والكيمياء وغيرهم ذوي الاختصاص العلمي إلي إن (70% ) من كتلة الشمس هيدروجين و (28%) من كتلتها هليوم و (2% ) من كتلتها عناصر أخري. ووجدوا بان ما يصل إلي الأرض من الطاقة الشمسية حوالي (47%) فقط من الإشعاع الشمسي تمتصه الأرض يوميا في اليابسة والمسطحات المائية ويتحول إلي طاقة داخلية مخزونه تدفي الأرض وجزء من هذه الطاقة يشع راجعا إلي الفضاء ليلا في صورة أشعة فوق بنفسجية فيبرد سطح الأرض ليلا عنه نهارا. كما أن حوالي (34%) من ذلك الإشعاع الشمسي ينعكس مرتدا إلى الفضاء الخارجي و (19% ) يمتص في الغلاف الجوي المحيط بالأرض. ويعمل الإشعاع النافذ والذي قدرة (47% ) من الإشعاع الشمسي الواصل إلي الأرض علي تدفئة الأرض وتبخير مياه البحار والمحيطات ويتصاعد في صورة بخار ماء مكونا السحب. كما إن كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلي بقعة ما من سطح الأرض تختلف وفقا للموقع الجغرافي من سطح الأرض أي بعدها أو قربها من خط الاستواء ومن مستوى سطح الأرض ودرجة ميل الأشعة ومدى صفاء السماء ومقدار ما يمتص منها في الغلاف الجوي. حيث ترسل الشمس أنواعا كثيرة من الإشعاعات تعرف باسم الإشعاعات الشمسية وهى تشكل ما يسمي بالطيف الشمسي الكهرومغناطيسي وبعض هذه الإشعاعات تمتص باصطدامها بجزيئات الهواء مثل أشعة (جاما ) والأشعة السينية وبعضها الآخر يمتص من قبل طبقة الأوزون مثل الأشعة فوق البنفسجية ويمتص معظم الأشعة تحت الحمراء من قبل طبقات بخار الماء والغازات الخاملة الموجودة في الجو. ولأهمية الطاقة الشمسية وفوائدها الكبيرة حيث يتم استغلالها في ميادين عديدة لذلك فإنها تجمع بإحدى طريقتين الأولي تجميع الأشعة الشمسية بواسطة المسطحات المستوية. والطريقة الثانية تجميع الأشعة الشمسية بواسطة المرايا المجمعة لان للطاقة الشمسية أو الإشعاع الشمسي فوائد عديدة يستفيد منها الإنسان ومنها موضوع حلقتنا هذه وهو إنتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية من خلال إدارة التربينات باستخدام بخار الماء الذي ينتج عن الماء من خلال استخدام أشعة الشمس وحرارتها حيث يتم تجميع الطاقة الشمسية بواسطة عدد كبير من المرايا المجمعة (المقعرة ) تدور حول محركات شمسية تتكون من غلاية مائية مثبته فوق برج طوال فترة النهار (من الشروق إلي الغروب ) وعندما يغلي الماء يتحول الي بخار ماء يضخ عبر أنابيب وبقوة ضغط مناسبة ليتجه نحو التربينات لإدارتها والتي بدورها تدير مولدات كهربائية لتوليد الطاقة الكهربائية بطريقة غير مباشرة. . كما أن هناك استخدامات أخري للطاقة الشمسية فمثلا : (1) الاستخدام المنزلي إذ يتم تسخين المياه لأغراض الاستحمام والغسيل والتنظيف باستخدام المجمعات الشمسية دون تحويلها إلى أي شكل آخر من أشكال الطاقة (2) الاستخدام الزراعي حيث يتم تجفيف المنتجات الزراعية (3) الاستخدام الصناعي إذ اتجهت بعض المصانع لاستخدام الطاقة الشمسية (أ) في بعض عمليات التسخين والتبخير خاصة في مصانع الأغذية والبلاستيك والصباغة بالإضافة إلي المخابز الإلية والعديد من الصناعات الأخرى التي تتطلب درجة حرارة متوسطة أو منخفضة (ب) تقطير المياه (ت) شحن بطاريات محطات التقوية التليفزيونية واللاسلكية (ث) إضاءة الممرات الملاحية (ج) تشغيل أجهزة الإنذار الملاحية (ح) نظام تشغيل مكبرات الصوت (خ) تشغيل التليفزيونات في الساحات الشعبية (د) تشغيل ثلاجات حفظ الأدوية في الوحدات الصحية (ذ) شحن البطاريات الكهربائية (ر) تشغيل مضخات الري الشمسية لرفع المياه لري الأراضي الزراعية (ز) تشغيل وحدات تحليه المياه. . . . تابع بالعدد القادم غدا الحلقة الثامنة بعنوان (إنتاج الكهرباء بطاقة المياه). <
Shukri -_alzoatree@yahoo. com
