الطاقة الشمسية / أعداد : المهندس محمود مرزة التميمي - نيو ستايل

25‏/08‏/2018

الطاقة الشمسية / أعداد : المهندس محمود مرزة التميمي



(( الطاقة الشمسية ))

أعداد / المهندس محمود مرزة التميمي







 مقدار الطاقة الشمسية القادمة إلى الأرض :

يستقبل كوكب الأرض ( 174 بيتا واط -  174 PW ) من الإشعاعات الشمسية القادمة إليه (الإشعاع الشمسي) عند طبقة الغلاف الجوي العليا .
وينعكس ما يقرب من 30% من هذه الإشعاعات عائدة إلى الفضاء , وتُمتص نسبة   من هذه الطاقة بواسطة السحب .
ويصل إلى سطح الأرض حوالي نصف كمية الطاقة الشمسية القادمة إليه من الشمس وهي حوالي ( 89 بيتا واط ) , تمتصها اليابسة والمحيطات .


ملاحظة :  

         أن وحدة البيتا وحدة كبيرة جداً حيث أن :
174 PW = 174 * 10^15 W   = 174 * 10^6 GW           
174بيتا واط تساوي 174 مليون كيكا واط .
  وهذه الكمية من الطاقة تعتبر كمية هائلة أذا ما تم مقرنتها بكمية الطاقة الكهربائية المنتجة عالميا ( مجموع الطاقة الكهربائية المنتجة في كل دول العالم ) والبالغة

( 19,894,777,395,212 KW )وحسب ما وردة في كتاب حقائق العالم .
أي تقريبا ( 20 مليون كيكا واط ) .

 وبالتالي نجد أن الطاقة الشمسية التي يستقبلها كوكب الارض تساوي تقريبا أكثر من ثمانية أضعاف الطاقة الكهربائية المنتجة في كل العالم .

-          ينتشر معظم طيف الضوء الشمسي الموجود على سطح الأرض عبر المدى المرئي وبالقرب من مدى الأشعة تحت الحمراء بالإضافة إلى انتشار جزء صغير منه بالقرب من مدى الأشعة فوق البنفسجية . تمتص مسطحات اليابسة والمحيطات والغلاف الجوي الإشعاعات الشمسية ، ويؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارتها .

يرتفع الهواء الساخن الذي يحتوي على بخار الماء الصاعد من المحيطات مسبباً دوران الهواء الجوي أو انتقال الحرارة بخاصية الحمل في اتجاه رأسي .
 وعندما يرتفع الهواء إلى قمم المرتفعات ، حيث تنخفض درجة الحرارة ، يتكثف بخار الماء في صورة سحب تمطر على سطح الأرض ، ومن ثم تتم دورة الماء في الارض . تزيد الحرارة الكامنة لعملية تكثف الماء من انتقال الحرارة بخاصية الحمل  ، مما يؤدي إلى حدوث بعض الظواهر الجوية ، مثل الرياح والأعاصير والأعاصير المضادة .

وتعمل أطياف ضوء الشمس التي تمتصها المحيطات وتحتفظ بها الكتل الأرضية على أن تصبح درجة حرارة سطح الأرض في المتوسط 14 درجة مئوية .
 ومن خلال عملية التمثيل الضوئي الذي تقوم به النباتات الخضراء ، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية ، مما يؤدي إلى إنتاج الطعام والأخشاب والكتل الحيوية التي يُستخرج منها الوقود الحفري .

تكون كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض كبيرة للغاية ، لدرجة أنها تصل في العام الواحد إلى حوالي ضعف ما سيتم الحصول عليه من مصادر الطاقة الموجودة على الأرض مجتمعة معًا ، كالفحم والبترول والغاز الطبيعي واليورانيوم الذي يتم استخراجه من باطن الأرض .
                 
      -   مما سبق نجد أن هناك كمية من الطاقة الشمسية القادمة الى الارض قد تم أستهلاكها في  (( عملية التبخر وتساقط الامطار- دورة المياه على الارض , وفي عملية التمثيل الضوئي الذي تقوم به النباتات الخضراء , وفي عملية الحفاظ على مستوى درجة حرارة الارض )) . ويبقى جزء كبير من هذه الطاقة التي تم امتصاصها من قبل الارض محفوظ في باطن الارض .

حيث ينص قانون حفظ الطاقة في الفيزياء :

على أنه (( الطاقة لاتفنى ولا تستحدث من العدم ولكن يمكن تحويلها من صورة لاخرى )) .
   ويعتبر قانون حفظ الطاقة هو أحد المبادئ الاساسية في جميع العلوم .


كمية الطاقة الشمسية المخزونة في الارض :  

بما أن سطح الارض ينقسم الى يابسة وماء وأن المساحة المائية تشكل 71% من كتلة الارض . حيث ان :
مساحة الارض الكلية :  (( 510,072,000 KM^2 ))
مساحة اليابسة         :  (( 148,940,000 KM^2 ))
المساحة المائية        :  (( 361,132,000 KM^2 ))

تشكل المساحة المائية المتمثلة بمياه البحار والمحيطات ( 71% ) من مساحة الارض الكلية .

ومما سبق نستنتج :

  أذن من المرجح وجود كمية طاقة هائلة مخزونة في (( قاع البحار والحيطات )) .

..........................................



ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق