كيفية استخدام الطاقة الشمسية

توليد الحرارة لتسخين المياه

يمكن للنظم الشمسية تسخين المياه في المنزل، لكن من الضروريّ أن تكون الخزانات المستعملة معزولة جيداً، للحفاظ على درجة حرارة الماء الساخن بمجرد غروب الشمس، وعادةً ما يتطلّب هذا النظام خزان تدفئة احتياطيّ.

توليد الكهرباء للمنازل

إنّ الاستخدام الأكثر للطاقة الشمسية هو توليد الكهرباء للمنازل، فيمكن للشخص توفير الطاقة عن طريق اختيار نظام كهربائيّ، يتم توليده عن طريق الشمس بدلاً من الاشتراك بشركة الكهرباء المحلية.

إنتاج درجات حرارة عالية

يتم تركيز أشعة الشمس على منطقة واسعة على جهاز الاستقبال، وبالتالي تحدث زيادة كبيرة في شدة الضوء، وتنتج درجات حرارة عالية، حيث يمكن للمرايا أو العدسات المتوافقة بعناية استخدامها في ما يسمى بالأفران الشمسية، حيث يتم تركيزها إلى ما يكفي من ضوء الشمس لتسخين درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية (3،600 فهرنهايت) أو أكثر، ومن الممكن استخدام هذه الحرارة لدراسة خصائص المواد في درجات حرارة عالية، أو استخدامها لتشغيل السخان، والذي بدوره يولّد البخار لمحطة توليد الكهرباء البخاريّة، ولإنتاج البخار، يتم ترتيب المرايا المنقولة، بحيث تركّز كميات كبيرة من الإشعاع الشمسيّ على الأنابيب السوداء التي يتم من خلالها توزيع المياه وبالتالي تسخينها.

عملية البناء الضوئي

تعتمد الحياة في الأرض على الطاقة الشمسية من أجل الغذاء، إمّا بصورة مباشرة أو غير مباشرة، كما تعتمد الكائنات ذاتية التغذية (بالإنجليزية: Autotrophs) مباشرة على الطاقة الشمسية، حيث تمتص ضوء الشمس، وتحوّله إلى عناصر غذائية من خلال عملية تسمى بالتمثيل الضوئي، وتشمل كلاً من: النباتات، والطحالب، والبكتيريا، والفطريات، وعليه فالكائنات ذاتية التغذية هي أساس الشبكة الغذائية، حيث يعتمد المستهلكون على المنتجين في الغذاء، فالحيوانات التي تأكل العشب، والتي تأكل اللحوم، جميعها تعتمد على الطاقة الشمسية بشكل غير مباشر.

الوقود الأحفوري

يعتبر التمثيل الضوئي أيضاً المسؤول عن جميع أنواع الوقود الأحفوري في الأرض، حيث يقدّر العلماء أنّه قبل حوالي 3 مليارات سنة، تطوّرت أول كائنات ذاتية التغذية في البيئات المائية، حيث يسمح ضوء الشمس للحياة النباتية بالازدهار والتطور، وعند موت هذه الكائنات، فإنّها تتحلل في أعماق الأرض لفترة تستمر لملايين السنين، وتحت الضغط المكثّف، ودرجات الحرارة العالية، تتحول هذه البقايا إلى ما يُعرف بالوقود الأحفوري، فينتج البترول، والغاز الطبيعي، والفحم، وقد طوّر الناس عمليات استخراج هذه الأنواع من الوقود الأحفوري، وتمّ استخدامها من أجل الطاقة، لكن المشكلة تكمن في كونه غير قابل للتجديد، لأنّ العملية تحتاج إلى ملايين السنين لتتشكّل.

استخدامات أخرى للطاقة الشمسية

تستخدم الطاقة الشمسية أيضاً على نطاق صغير لأغراض غير تلك الموصوفة أعلاه، ففي بعض البلدان على سبيل المثال، تُستخدم أفران الطاقة الشمسية المصممة خصيصاً لأغراض الطهي، وتستخدم أيضاً لإنتاج الملح من مياه البحر عن طريق التبخير.