كيفية استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
الطاقة الشمسية
تصل كمية هائلة من الطاقة الشمسية يوميًا إلى الأرض، ومن الجدير بالذكر أن جميع الطاقة المخزّنة داخل الأرض من الفحم والنفط والغاز الطبيعي تساوي مقدار الطاقة الشمسية الواصل إلى سطح الأرض في 20 يومًا فقط، والطاقة الشمسية هي طاقة تصدر عن الشمس، ثم تحوّل إلى طاقة حرارية أو كهربائية أو أي شكل آخر، وتُعد الطاقة الشمسية أنظف مصادر الطاقة المتجددة وأكثرها وفرة، تتميز الولايات المتحدة الامريكية بامتلاكها لبعض أغنى موارد الطاقة الشمسية في العالم، ويمكن لتكنولوجيات الطاقة الشمسية الحديثة توظيف هذه الطاقة بمجموعة متنوعة من الاستخدامات، بما في ذلك توليد الكهرباء، وتوفير الضوء، وتسخين المياه للاستخدامات المنزلية أو التجارية أو الصناعية.
تتوفر طرق رئيسية لتسخير الطاقة الشمسية، وهي الخلايا الكهروضوئية، والتدفئة والتبريد بواسطة الطاقة الشمسية، وتركيز الطاقة الشمسية، ويكون توليد الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا الكهروضوئية مباشرةً من الضوء المستمد من الشمس وفقًا لعملية إلكترونية معينة، ويمكن استخدام هذه الطاقة لتشغيل أي شيء من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة كالآلات الحاسبة وعلامات الطرق وحتى المنازل والشركات التجارية الكبيرة، وتستخدم تطبيقات التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية (SHC) وتطبيقات الطاقة الشمسية المركزة (CSP) الحرارة الناتجة عن الشمس لتوفير التدفئة أو الماء الدافئ في حالة أنظمة SHC، أو لتشغيل التوربينات المولدة للكهرباء التقليدية في حالة طاقة CSP للنبات.
كيفية استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
يُعد تغير المناخ مصدرًا للقلق في عصرنا الحالي، ومع استمرار ارتفاع درجات الحرارة في العالم، لا بد أن تحرص القطاعات المختلفة على تقليل عدد الغازات الدفيئة التي تنبعث منها، بالإضافة إلى تقليل كمية الوقود الأحفوري الذي تستهلكه، وينتج عن ارتفاع درجات الحرارة مجموعة من مظاهر الخراب، كالجفاف والفيضانات والصقيع، ومع هذه المخاوف المتزايدة، ينبغي التنبه لأهمية الطاقة الشمسية للبشرية، وتسعى القطاعات المختلفة تبني مثل هذا المصدر من مصادر الطاقة النظيفة، والزراعة هي أحد هذه القطاعات، والتي يمكن أن تستفيد كثيرًا عند اعتماد الطاقة الشمسية كمصدر رئيسي للطاقة، ومع ارتفاع عدد سكان العالم، يزداد الطلب على المنتجات الزراعية بمعدل كبير مما يفرض هذه الطاقة كلاعب أساسي في نجاح تأمين كميات الطلب المتزايدة، وفيما يأتي توضيح آلية استخدام الطاقة الشمسة في قطاع الزراعة.
استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
يمكن استخدام ضوء الشمس لتوليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية، وغالبًا ما يكون هذا نهجًا مناسبًا وفقًا للتكلفة مقارنةً بالطرق التقليدية لتوفير الكهرباء، خاصةً في المواقع البعيدة، إذ يواجه الجميع مشكلة في إعداد خطوط نقل الطاقة إلى تلك المناطق، ويمكن تطبيق الأنظمة الكهروضوئية على مجموعة واسعة من الاستخدامات، لعل من أهمها؛ الري، وتبريد المنتجات الزراعية، وطحن الحبوب وما إلى ذلك، وعلى الرغم من أن تطبيق نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يقتصر على الأجهزة ذات مدخلات الطاقة الأصغر، إلا أنه سيساعد على تقليل الاعتماد على الكهرباء، بالإضافة إلى ذلك، يُتوَقّع أن تنخفض أسعار الأنظمة الكهروضوئية وتكاليفها مع تقدّم الوقت.
استخدام الطاقة الشمسية في تجفيف الجبوب
تفسد كثير من المنتجات الزراعية أثناء تعرّضها للهواء الطلق خلال تجفيفها التقليدي، ويعد استخدام طريقة التجفيف بالطاقة الشمسية للمحاصيل الزراعية أسهل وأسرع وأفضل من تركها مكشوفة في مناطق التجفيف، بالإضافة لإمكانية حمايتها من الطيور والحشرات والديدان في حالة التجفيف الشمسي، غالبًا ما يصعب تجفيف المحاصيل سريعة التلف، وغالبًا ما تتعرض نسبة من هذه المحاصيل للتلف عند استخدام طرق التجفيف التقليدية، ويُعد استخدام التجفيف بواسطة الطاقة الشمسية أفضل من ناحية توفير الوقت وسهولة النقل، بالإضافة لتقليل نسبة المحاصيل الفاسدة وزيادة الدخل الخاص بالمزارعين، وتتوفر أنواع مختلفة من مجففات الطاقة الشمسية، مثل التجفيف المباشر، والتجفيف غير المباشر، وتجفيف الوضع المختلط أو التجفيف الهجين، وعادةً ما يتكون جهاز التجفيف الشمسي من سقيفة ورف تجفيف وجهاز تجميع للطاقة الشمسية، ويلقي السقيفة الحرارة الشمسية القادمة من النافذة المواجهة للجنوب والحمل الحراري أو المروحة الشمسية التي تنقل الحرارة الناتجة إلى المحاصيل.
فوائد استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
يعاني الكثير من المزارعين في وقتنا الحالي من مصادر الكهرباء المُقلقة، وقد تعرّض الكثير منهم إلى خسارات متعددة، نتيجةً لذلك توجّه مجموعة من المزارعين إلى استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة، وتتعدد الفوائد المترتبة على استخدام الطاقة الشمسية في مجال الزراعة، وفيما يأتي بعض هذه الفوائد:
- انخفاض التكلفة : تتميز الاستعانة بمورد الطاقة الشمسية في قطاع الزراعة بخفض تكاليف الإنتاج المتمثلة في سعر الوقود وغيرها من التكاليف الباهظة، ويُعد هذا الأمر مفيدًا للغاية في المزارع ذات المساحات الكبيرة، إذ يؤدي إلى تقليل مستويات الاستهلاك الكبيرة من الوقود الأحفوري وبالتالي توفير كم هائل من الأموال وزيادة دخل المزارعين.
- حل مشكلة جفاف المحاصيل : في كل عام يقلق المزارعون من ظاهرة الجفاف وانقطاع التيار الكهربائي المتكررة، ومع وجود لوحات الطاقة الشمسية لن يضطروا إلى الاعتماد على الكهرباء التقليدية في مجال الزراعة.
- المزيد من التقدّم : كانت الزراعة في بعض الأحيان بطيئة التبني للفوائد التكنولوجية بالمقارنة مع القطاعات الأخرى، ومع استخدام الطاقة الشمسية لتزويد الأنشطة الزراعية بالطاقة، أثبت قطاع الزراعة استعداده لقبول المزيد من التطورات التكنولوجية، ويستخدم الآن عدد كبير من المزارعين الطاقة الشمسية لإدارة نشاطاتهم الزراعية، مما يؤدي إلى تشجيع المنافسة بين الشركات والباحثين الزراعيين لتقديم أحدث الأجهزة التكنولوجية للمزارعين.
- امكانية تخزين الطاقة الشمسية : نظرًا لتعرض الأراضي الزراعية دومًا إلى انقطاع الطاقة الكهربائية، فإن استخدام الطاقة الشمسية يمكن أن يكون مفيدًا بدرجة أكبر، ومع التطورات المستمرة أصبح تخزين الطاقة الشمسية أسهل وأضمن، إذ يمكن للمزارعين تخزين الطاقة الشمسية باستخدام البطاريات خلال ساعات الذروة واستخدامها في وقت لاحق عند الحاجة.
- منع ظاهرة الاحتباس الحراري : الاحتباس الحراري هو موضوع مخيف خلال القرن الواحد والعشرين، وتحاول مختلف القطاعات تقليل انبعاثات الكربون بشتى الطرق، ومع اعتماد المزارعين على الطاقة الشمسية في مجالهم الزراعي، ستتوفر طرق أسهل للتعامل مع الآثار الخطيرة للاحتباس الحراري.
حقائق عن الطاقة الشمسية
تُعد الطاقة الشمسية موردًا متجددًّا غير مؤثر سلبيًا على نواحي الحياة المختلفة، وفيما يأتي بعض الحقائق المتعلّقة بها:
- الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف دون شوائب، وهي موجودة بكثرة، وعلى الرغم من أن الشمس تبعد 90 مليون ميل عن الأرض، إلا أن ضوءها يستغرق أقل من 10 دقائق للوصول إلى سطح الأرض.
- يمكن تسخير الطاقة الشمسية التي تتكون من حرارة مشعة وضوء الشمس لعدة استخدامات مثل الفولتية الضوئية والتسخين الشمسي والتمثيل الضوئي الاصطناعي والهندسة الشمسية والكهرباء الحرارية الشمسية.
- تحصل الأرض على 174 بيتا من الإشعاع الشمسي الوارد في طبقات الجو العليا، حوالي 30% منها ينعكس مرة أخرى إلى الفضاء الخارجي بينما يُمتّص الباقي من قبل المحيطات والسحب والكتل الأرضية.
- تحوّل الطاقة الشمسية عن طريق النباتات الخضراء وعمليات البناء الضوئي داخلها إلى طاقة كيميائية مما يخلق الكتلة الحيوية التي تشكل الوقود الأحفوري.
- تستخدم أنظمة المياه الساخنة التي تعمل بالطاقة الشمسية الطاقة الشمسية لتسخين المياه، وفي بعض المناطق يمكن إيصال 60-70% من المياه المستخدمة محليًا لدرجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية عن طريق التسخين الشمسي.
- يمكن طهو الطعام أو تجفيفه أو تعقيمه باستخدام الطاقة الشمسية في وقتنا الحالي.
وش اسوي نصائح افكار ابداعات حلول سؤال جواب نصيحة معلومات منوعة تطبيق وش اسوي موقع وش اسوي خبراء وش اسوي حكم حلول وش اسوي مقالات وش اسوي مقالات منوعة مقالات مفيدة مقال
