الطاقة الشمسية من وسيلة بدائية لتسخين المياه إلى خطة لدعم الاقتصاد.. الرهبان أشعلوا منها ميزان المذبح.. و"أرشميدس" حرق بها سفن الرومان.. والحرب العالمية الأولى أجهضت حلم مصر لاستخدامها فى توليد كهرباء

سخر الإنسان "الطاقة الشمسية"، لمصلحته سواء للتسخين المباشر أو ضمن عملية تحويل ميكانيكى لحركة أو لطاقة كهربائية، أو لتوليد الكهرباء عبر الظواهر الكهروضوئية باستخدام ألواح الخلايا الشمسية الجهدية، بالإضافة إلى التصميمات المعمارية التى تعتمد على استغلالها، وهى تقنيات تستطيع المساهمة بشكل بارز فى حل بعض من أكثر مشاكل العالم إلحاحا اليوم.

ويمتد تاريخ استخدام الطاقة الشمسية إلى عصر ما قبل التاريخ، واستفاد الإنسان بالشمس فى تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية، وتدفئة المنازل وفى العصر البابلى، وكانت نساء الكهنة يستعملن آنية ذهبية مصقولة كالمرايا لتركيز الإشعاع الشمسى، للحصول على النار، كما استخدم الرهبان الأسطح المذهبة لإشعال ميزان المذبح، و"تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج" وغيرهم علماء استخدموا الطاقة الشمسية فى صهر المواد وطهى الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء.

وأبرز من استخدم الطاقة الشمسية عسكريا العالم اليونانى أرشميدس، حينما اقترح على الملك آنذاك، استخدام مرايا مقعرة كبيرة فى حرق سفن الرومان المعادية عام 212ق.م، حيث تمكن من حرق الأسطول الرومانى بتركيز ضوء الشمس عليه من مسافة بعيدة مستخدماً المرايا العاكسة.

واستخدام الشمس لم يتوقف عند هذا الحد، ففى عام 1615م، فسر العالم سالمون دى كوكس ما يسمى "بالموتور الشمسى" وهى مجموعة من العدسات موضوعة فى إطار معين مهمتها تركيز أشعة الشمس على إناء محكم به ماء، وعندما يسخن الهواء داخل الإناء يتمدد ويضغط على الماء ويدفعه فيخرج على شكل نافورة، وتمكن العالم الفرنسى جورج لويس لكليرك بوفنمن من اختراع أول فرن شمسى لطهى الطعام.

وتمكن عالم آخر يدعى جاسكوس كاسينى، فرنسى الجنسيةـ فى عام 1747 من صناعة زجاج حارق قطره 112cm، مكنته من الحصول على درجة حرارة زادت على ألف درجة مئوية كانت كافية لصهر سيخ من الحديد خلال ثوانٍ، كما صمم العالم لافوزيية فرنًا شمسيًا مكنه من الحصول على درجة 1760ْم، وأجرى عالمان ألمانيان يديعيان ستك وهينمان ، أول تجربة باستخدام الطاقة الشمسية، لصهر السيليكون، والنحاس، والحديد، والمنجنيز.

وبدا التقدم فى مجال استخدام الطاقة واضحا عام 1875م، حينما صُممت آلة بخارية تولد 1.5 ك وات من الكهرباء، وفى عام 1878 استطاع أبيل بيفر تشغيل ماكينة الطباعة التى تعمل بالطاقة الشمسية، وفى الفترة من 1884، 1881 اخترع العالم جون إريكسون دائرة إريكسون "التى تعمل بالهواء الساخن لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حركة، واستطاع العالم الإنجليزى آدمز صنع غلاية تعمل بالطاقة الشمسية تنتج 2 ك وات.

وتوصل فى عام 1888 عالم يدعى وستون إلى طريقة لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة ميكانيكية، باستخدام ما يسمى "بالازدواج الحرارى"، حيث يمكن توليد جهد بين نقط الاتصال الساخنة الباردة بين معدنين مختلفين كالنيكل والحديد مثلاً.

وعلى الرغم من بدء التقدم فى استخدام الطاقة الشمسية، إلا أنه كانت هناك مشكلة كبيرة تواجه استخدامها حيث إن الآلات الشمسية التى اخترعت فى الثمانينات من القرن التاسع عشر، تعمل فقط فى وجود الشمس نهاراً، فى حين تتوقف عن العمل أثناء الليل وفى فترات الغيوم، ما حفز العلماء للسعى لحل المشكلة وتمكن العالم سيفرى فى عام 1893 من الحصول على براءة اختراع لآلة شمسية، تعمل خلال 24 ساعة فى اليوم حيث تخزن الطاقة نهاراً فى بطاريات خاصة، وتستخدم للإنارة أو لأى أغراض أخرى ليلا.

وفى عام 1897 صنع العالم هـ. سى. ريجان، جهاز ازدواج حرارى لتوليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية وتبعته أمريكا بإنتاج آلة شمسية تنتج 5 كيلووات كهرباء، عام 1904، أما فى عام 1905 نفذ بويل وإدوارد وايمان أول آلة شمسية تنتج كيلووات من الكهرباء فى صحراء كاليفورنيا، وفى عام1911 استطاع فرانك شومان تشغيل نظام شمسى ينتج 32كيلووات من الكهرباء وكان ذلك يعد مشروعاً اقتصادياً.

وفى عام 1912، اضطلع شومان وبويز ، بتنفيذ أكبر مشروع لضخ المياه فى العالم، وكان ذلك بمدينة المعادى بمصر، وقد أنتج المشروع 45ـ37 كيلووات، على مدى خمس ساعات تشغيل متصلة، ولكن هذا المشروع أُهمل بسبب الحرب العالمية الأولى سنة 1915.


أخبار متعلقة..


خلال افتتاح المؤتمر الدولى للبترول.. وزير الكهرباء: الحكومة تعطى أولوية لمشروعات توليد التيار من الطاقة الشمسية.. ونسعى لتحويل المستهلك إلى منتج باستخدام الطاقات المتجددة.. وندرس عروضا لبناء محطات جدى