لماذا لا يوجد سيارات تعمل بالطاقة الشمسية ومتى ستكوم متاحة

 

لماذا لا توجد سيارات تعمل بالطاقة الشمسية

على الرغم من أنه يبدو من غير المحتمل جدًا أن يتم تصنيع سيارات تعمل بالطاقة الشمسية في المستقبل القريب . إلا أن السيارات التي تعمل بالطاقة شبه الشمسية هي بداية جيدة للحفاظ على الموارد الثمينة. إن مجرد الاعتماد جزئيًا على الطاقة الشمسية لتشغيل السيارات يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير بمرور الوقت في استخدام النفط . ان سبب عدم إمكانية استخدام الطاقة الشمسية في السيارات ، هو مساحة سطح الألواح الشمسية اللازمة لتوفير الطاقة الكافية للسيارة والكفاءة الحالية للألواح الشمسية . 

لنفترض أن لدينا سيارة بمساحة أربعة أمتار مربعة على السطح . بالنظر إلى أن ضوء الشمس المباشر على سطح الأرض يبلغ حوالي 1000 واط لكل متر مربع ، في يوم مشمس . إذا كانت اللوحة الشمسية فعالة بنسبة 100٪ ، فيمكن استخدام كل 3،200 واط لتشغيل السيارة. لتبسيط الامر ، سيارة صغيرة لديها محرك بقوة 20 حصان “1 حصان = 746 واط” مما يعني أنها تحتاج حوالي 14.920 واط لتشغيل هذه السيارة الصغيرة. 

اذن الألواح الشمسية لا يمكنها تشغيل السيارة بالكامل من تلقاء نفسها . ولكن يمكنها شحن بطارية السيارة لاستخدام التيار المتردد و عناصر التحكم الأخرى في السيارة التي تعمل بالبطارية. على الرغم من أن هذا قد يبدو صغيرًا ، إلا أنه سيقلل من استخدام النفط في المستقبل . ومع زيادة كفاءة الألواح الشمسية في المستقبل ، يمكن استخدام المزيد من الطاقة لتشغيل السيارات وهذا سيؤدي إلى استخدام أقل لنفط . 

كيف تعمل سيارات الطاقة الشمسية 

تستخدم سيارات الطاقة الشمسية الألواح الشمسية مع الخلايا الكهروضوئية التي تحول طاقة الشمس إلى كهرباء. تبدأ عملية صنع الكهرباء عندما تمتص ذرات السيليكون بعض الضوء. ويتم يتحول أحد الإلكترونات الموجودة في إحدى الروابط إلى مستوى طاقة أعلى ويمكنه التحرك بحرية أكبر مما كان عليه عندما كان مرتبطًا. يمكن لهذا الإلكترون أن يتحرك حول البلورة بحرية ، ويمكننا الحصول على تيار. يمكن لهذا التيار الكهربائي أن يخرج من الخلية من خلال ملامسات معدنية . 

توضع الألواح الشمسية على سطح السيارة وتستخدم لتزويد بطارية السيارة بالطاقة . وستقوم الألواح الشمسية بإعادة شحن البطارية بمرور الوقت. هناك قدر كبير من الفوائد لستخدام سيارات الطاقة الشمسية . الفائدة الأولى هي أنه لا يضر بالبيئة. فهي لا تخلق غازات ولا تزيد من التلوث الضوضائي لأن الألواح الشمسية تعمل بصمت.

متى سينفد النفط

يستخدم البشر النفط منذ مئات السنين ، لكن العديد منهم لا يفكرون فيما سيحدث عندما ينفذ النفط . منذ الثورة الصناعية ازداد استخراج النفط بشكل كبير ، مما أدى إلى الإفراط في استخدام هذه الموارد الثمينة. هذا الاستخدام المهمل للوقود لا يؤدي فقط إلى استنزاف الموارد القيمة ، ولكنه يؤثر أيضًا بشكل خطير على المناخ. كيف سيعيش العالم بدون الوقود الأحفوري ، وخاصة النفط ، الذي نعتمد عليه بشدة في حياتنا اليومية للتنقل.

في الوقت الحالي يستهلك العالم أكثر من 13 مليار TOE 1 ، TOE يساوي طن من النفط سنويًا. إذا واصلنا بهذا الاتجاه ، فإن المخزون النفطي العالمي لن يستمر إلا لبضعة عقود. على الرغم من حقيقة أننا قد نكتشف بعض رواسب النفط الجديدة ، والتي يمكن أن توفر لنا بعض الوقت ، إلا أن معدل استهلاكنا للنفط ليس ثابتًا. 

مع زيادة عدد سكان العالم بسرعة ومع تطور المزيد من البلدان ، يرتفع استخدام النفط ، وبالتالي ، فإن احتياطياتنا النفطية ستنفد في وقت أبكر مما كان متوقعًا. يحتاج العالم إلى إيجاد حل لهذه المشكلة المتنامية قبل فوات الأوان. تتمثل إحدى طرق التخفيف من هذا القلق في إحداث ثورة في طريقة سفر الأشخاص وتنقلهم باستخدام الألواح الشمسية للمساعدة في تشغيل السيارات.

الخلاصة

لا يوجد مصنعون ينتجون سيارات تعمل بالطاقة الشمسية الكاملة حتى الآن ، ولكن من الواضح أنهم يعملون على استخدام الطاقة الشمسية في السيارات. مثال لإظهار مدى قربنا من إنشاء سيارات المستقبل هو سيارة بريوس 2010 ، التي تحتوي على نظام تبريد يعمل بالطاقة الشمسية. تعمل التهوية بشكل منفصل عن المحرك وتحافظ على تبريد السيارة حتى عند إيقاف تشغيلها . 

أظهرت هذه المشاريع جدوى الطاقة الشمسية مع وسائل النقل. على الرغم من أن كمية الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية في السيارات ليست كبيرة في الوقت الحالي ، حيث تصبح الخلايا أكثر فاعلية بمرور الوقت ، يمكننا استخدام المزيد من الطاقة بشكل ملحوظ في تشغيل السيارات. سيؤدي هذا إلى اعتماد العالم ببطء أكثر على الطاقة الشمسية بدلاً من النفط الضار الذي نعتمد عليه حاليًا بشكل كبير.