مع الازدياد المُطَّرِد في التوجه نحو مصادر الطاقة المتجددة والمستديمة، يتصدّر قطاع صناعة السيارات قائمة القطاعات التي يلزم لها التحول إلى مصادر الطاقة البديلة.[١]
ما هي السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية
وهي سيارات كهربائية تعتمد بشكل أساسي على الخلايا الكهروضوئية لتحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كهربائية، وتحتوي على بطاريات تعمل على تخزين جزء من الطاقة الشمسية للاحتياط الليلي وفي حال عدم تعرضها لأشعة الشمس المباشرة.[١]
ما هي آلية عمل السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية
- تتكون السيارات الشمسية من العديد من الخلايا الكهروضوئية التي تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وعند النظر عن كثب إلى التركيب الداخلي للخلايا الكهروضوئية نجدها محشوّة بمادة شبه موصلة مثل السيليكون، وتُحاط حشوة السيليكون بطبقتين، الطبقة العلوية مكونة من الفسفور والطبقة السفلية تتكون من البورون، ليتكون بذلك قطبٌ موجب، وقطبٌ آخر سالب، وبذا نكون قد حصلنا على حقل كهربائي متكامل، أو ما يعرف بالدارة الكهربائية المُغلقة.
- وعندما تتعرض السيارات الشمسية لأشعة الشمس، وتسقط هذه الأشعة على الخلايا الكهروضوئية، فإن الفوتونات المكوِّنة لهذه الأشعة ترتطم بالإلكترونات الحرّة الموجودة في الطبقة العلوية للخلية (ألا وهي طبقة الفسفور)، فتكتسب الإلكترونات من الفوتونات طاقة كافية لتحريرها من طبقة الفسفور، وتنطلق إلى طبقة السيليكون الحشوية، ونظرًا لأنّ الإلكترونات سالبة وطبقة الفسفور سالبة؛ فإنها تتنافر معها، وتنطلق مبتعدة عن طبقة الفسفور ومتجهةً نحو طبقة البورون الموجبة؛ مكوِّنةً بذلك تيارًا كهربائيًا.
- وهذا التيار كافٍ لشحن بطارية السيارة وإكسابها طاقةً كافية للحركة، رغم صغر حجم هذه الخلايا.[٢]
إيجابيات اعتماد السيارات على الطاقة الشمسية
في الاعتماد على الطاقة الشمسية كمصدر لوقود السيارات العديد من الفوائد:[١]
- التقليل من التلوث البيئي؛ حيث أن الطاقة الشمسية نظيفة وصديقة للبيئة.
- توفير المال؛ وذلك بتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، ولأن الطاقة الشمسية مجانية.
- التقليل من التلوث السمعي والضوضاء.
سلبيات اعتماد السيارات على الطاقة الشمسية
فيما يلي بعض العوائق والمشاكل التي قد تَحُدُّ من انتشار السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية:[٣]
- الألواح والخلايا الشمسية مرتفعة الثمن.
- البطاريات اللازمة لخزن الطاقة الشمسية لاستخدامها أثناء الليل، مرتفعة الثمن أيضًا.
- حجب الغيوم لأشعة الشمس أثناء النهار خصوصًا خلال فصل الشتاء، يؤدي إلى توقف السيارة عن العمل بسبب عدم تعرُّضها للكلية الكافية من الأشعة الشمسية.
لماذا لا يوجد حتى الآن شركات مخصصة فقط لتصنيع السيارات الشمسية
الخلايا الشمسية الموجودة في يومنا هذا تعمل بكفاءة نسبتها (20-35)%، ممّا يعني أنها لا تعمل بكفاءتها الكاملة، وهذا يعني أننا سنحتاج إلى استخدام عدد كبير من هذه الخلايا كي تعطينا الطاقة المطلوبة، وبالتالي فإنّ هذا العدد الكبير سيحتاج إلى تخصيص مساحة إضافية له في السيارة، على حساب مكونات السيّارة الأخرى، بالإضافة إلى أن الخلايا الشمسية سعرها مرتفع نسبيًا، ممّا سيؤدي إلى ارتفاع ثمن السيارة أيضًا، وهذا بالطبع سيقلل من إقبال الناس على سيارات تلك الشركة، مما يؤدي إلى خسارتها وانهيارها.[٤]
المراجع
- ^ أ ب ت "All You Need to Know About Solar-Powered Cars", INTERESTING ENGINEERING. Edited.
- ↑ "Is the idea of solar energy car possible or not?", REGEN POWER. Edited.
- ↑ "Solar cars", Sci. Edited.
- ↑ "Everything You Need to Know About Cars Powered by The Sun", GENUS. Edited.
