معلومات

فوائد تكنولوجيا النانو للطاقة الشمسية


حاليًا ، يُستمد أكبر مصدر للطاقة من حرق الوقود المحتوي على الفحم. عادة ما تكون هذه العملية غير فعالة وغير متجددة ولها أيضًا آثار جانبية ضارة بالبيئة.

ستكون الطاقة الشمسية بديلاً مجديًا للطاقة في العديد من مناطق العالم إذا كانت تكلفة إنتاجها والأرض المطلوبة لتوليدها رخيصة بما فيه الكفاية وكانت أنظمة التخزين فعالة بدرجة كافية.

يعتمد توليد الكهرباء الشمسية على التحويل الكهروضوئي أو تركيز ضوء الشمس المباشر. يعمل التحويل الكهروضوئي ، في الأيام الملبدة بالغيوم ، بكفاءة أقل ، بينما يمكن تحقيق نظام تركيز ضوء الشمس المباشر بدون أشباه الموصلات. في كلتا الحالتين ، لا يتطلب الأمر الكثير من المواد ، ويمكن أن تكون التصاميم الميكانيكية بسيطة وسهلة الصيانة نسبيًا.

يمكن أن تستفيد أنظمة الكشف عن الطاقة الشمسية من أجهزة الكمبيوتر الرخيصة والمشغلات المدمجة. يمكن تخزين الطاقة بكفاءة لبضعة أيام في حذافات كبيرة نسبيًا مصنوعة من ماء وزن الماس الناعم. يمكن إنشاء أنظمة تخزين طاقة أصغر باستخدام الينابيع الماسية وتوفر كثافة طاقة مماثلة لتخزين الوقود الكيميائي وأعلى بكثير من البطاريات المتوفرة اليوم.

يوفر التحليل الكهربائي وإعادة تركيب الماء طاقة قابلة للتطوير والتخزين والنقل. ومع ذلك ، هناك تكلفة في كفاءة وتعقيد التكنولوجيا للتعامل بأمان مع تخزين ونقل الهيدروجين على نطاق واسع.

يمكن تنفيذ حلول الطاقة الشمسية على المستوى الفردي أو القروي أو الوطني. تمثل طاقة ضوء الشمس المباشر حوالي 1 كيلو فولت لكل متر مربع. إذا تم تقسيم هذا على 10 ، مع الأخذ في الاعتبار ساعات الليل والأيام الملبدة بالغيوم ومشاكل النظام ، فإن الطلب الحالي لسوق أمريكا الشمالية (حوالي 10 كيلو فولت لكل شخص) يتطلب حوالي 100 متر مربع من السطح لكل شخص. إذا تم ضرب هذا الرقم بعدد سكان يبلغ 325 مليون شخص ، فإن النتيجة هي الحاجة إلى تغطية ما يقرب من 12500 ميل مربع باستخدام مجمعات الطاقة الشمسية. يمثل هذا 0.35٪ فقط من إجمالي مساحة سطح الولايات المتحدة. ويمكن تحقيق الكثير من هذه المساحة من خلال أسطح المنازل أو حتى سطح الطرق.

فيديو: فوائد الطاقة الشمسية (شهر نوفمبر 2020).