تاريخ الطاقة الشمسية.. بدأ الإنسان يستفيد من أشعة الشمس قبل السيد المسيح
تكنولوجيا الطاقة الشمسية ليست جديدة: فتاريخها يمتد من القرن السابع قبل الميلاد وحتى يومنا هذا.
وفي العصور القديمة بدأ الإنسان يركز على حرارة الشمس بالزجاج والمرايا لإشعال النيران. لكن المباني الآن تعمل بالطاقة.
وفيما يلي لمحة عامة عن التطور التاريخي لتكنولوجيا الطاقة الشمسية من كولومبيا البريطانية، مع لمحة عن المستقبل:
القرن السابع قبل الميلاد
تم اختراع عدسة مكبرة تستخدم لتركيز أشعة الشمس لإشعال النار وحرق النمل.
القرن الثالث قبل الميلاد
استخدم اليونانيون والرومان المرايا المحترقة لإضاءة المشاعل لأغراض دينية.
القرن الثاني قبل الميلاد
في وقت مبكر من عام 212 قبل الميلاد، استخدم العالم اليوناني أرخميدس انعكاس الدروع البرونزية لتركيز ضوء الشمس وإشعال النار في السفن الخشبية للإمبراطورية الرومانية التي كانت تحاصر سيراكيوز. (رغم عدم وجود دليل على هذا العمل الفذ، كررت البحرية اليونانية التجربة عام 1973 وتمكنت من إضرام النار في قارب خشبي من مسافة 50 مترا)
20 م
وثيقة صينية تثبت استخدام المرايا المحترقة لإضاءة المشاعل الدينية.
من القرن الأول إلى الرابع الميلادي
كانت الحمامات الرومانية الشهيرة في القرنين الأول والرابع الميلادي كبيرة الحجم، ولها نوافذ مواجهة للجنوب للسماح بدخول حرارة الشمس.
القرن السادس الميلادي
كانت المعاهد الموسيقية في المنازل والمباني العامة شائعة جدًا لدرجة أن الإمبراطور جستنيان وضع قانون “حقوق الشمس” لضمان وصول الأفراد إلى الشمس.
القرن الثاني عشر الميلادي
كان أسلاف شعب بويبلو الذين يُطلق عليهم اسم أناسازي في أمريكا الشمالية يعيشون في مساكن تواجه الجنوب للاستفادة من شمس الشتاء.
1767
يعود الفضل للعالم السويسري هوراس دي سوسور في بناء أول طباخ شمسي في العالم، والذي استخدمه لاحقًا السير جون هيرشل للطهي أثناء رحلته إلى جنوب إفريقيا في ثلاثينيات القرن التاسع عشر.
1816
في 27 سبتمبر 1816، تقدم العالم ورجل الدين الاسكتلندي روبرت ستيرلينغ بطلب للحصول على براءة اختراع للمحركات الحرارية التي كانت بمثابة الأساس لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الحرارية التي تركز الطاقة الحرارية من الشمس لإنتاج الطاقة. كان روبرت ستيرلينغ قسًا في كنيسة اسكتلندا واستمر في قيادة الخدمات حتى بلغ السادسة والثمانين من عمره.
1839
اكتشف العالم الفرنسي إدموند بيكريل التأثير الكهروضوئي من خلال تجربة خلية تتكون من قطبين معدنيين موضوعين في محلول موصل للكهرباء: يزداد إنتاج الكهرباء عندما تتعرض الخلية للضوء.
1887
اكتشف هاينريش هيرتز أن الضوء فوق البنفسجي يغير الحد الأدنى من الجهد القادر على إحداث شرارة تقفز بين قطبين كهربائيين معدنيين.
1891
حصل مخترع بالتيمور كلارنس كيمب على براءة اختراع لأول سخان مياه يعمل بالطاقة الشمسية تجاريًا.
1905
نشر الفيزيائي ألبرت أينشتاين ورقته البحثية حول التأثير الكهروضوئي مع أول أدلة له على نظريته النسبية.
1921
حصل ألبرت أينشتاين على جائزة نوبل لنظرياته التي تشرح التأثير الكهروضوئي.
1947
كان الطلب على المباني الشمسية في الولايات المتحدة مرتفعا بسبب نقص الطاقة خلال الحرب العالمية الثانية الطويلة، وأصدرت شركة ليبي-أوينز-فورد للزجاج كتابا بعنوان “منزلك الشمسي”، شارك في تأليفه 49 من أفضل مهندسي الطاقة الشمسية الأمريكيين. .
1954
نشأت التكنولوجيا الكهروضوئية في الولايات المتحدة عندما قام داريل شابين وكالفن فولر وجيرالد بيرسون بتطوير خلية السيليكون الكهروضوئية في مختبرات بيل – وهي أول خلية شمسية قادرة على تحويل ما يكفي من الطاقة الشمسية إلى طاقة لتشغيل المعدات الكهربائية اليومية. أنتجت شركة Bell Labs خلية شمسية من السيليكون بكفاءة 4% وحققت فيما بعد كفاءة 11%.
1955
بدأت شركة أمريكية في بيع تراخيص تجارية لخلايا السيليكون الضوئية. وشملت المنتجات الناجحة المبكرة فاتورة الدولار التي تعمل بالطاقة الكهروضوئية، وأجهزة الصراف الآلي (ATMs)، والآلات التي تقوم بفك تشفير البطاقات المقدمة من الكمبيوتر والأشرطة المثقوبة.
منتصف الخمسينات
صمم المهندس المعماري فرانك بريدجرز أول مبنى للمكاتب التجارية في العالم باستخدام سخان المياه بالطاقة الشمسية. ظل هذا النظام الشمسي يعمل بشكل مستمر منذ ذلك الحين في مبنى بريدجرز-باكستون، المدرج الآن في السجل التاريخي الوطني كأول مكتب في العالم يتم تسخينه بالطاقة الشمسية.
1966
أطلقت ناسا أول مرصد فلكي مداري، مدعومًا بمصفوفة كهروضوئية بقدرة 1 كيلووات، لتوفير بيانات فلكية عن الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية التي يرشحها الغلاف الجوي للأرض.
1992
طورت جامعة جنوب فلوريدا خلية كهروضوئية ذات أغشية رقيقة ذات كفاءة بنسبة 15.9% مصنوعة من تلوريد الكادميوم، لتكسر بذلك حاجز الـ 15% للتكنولوجيا لأول مرة.
2002
دخلت محطة وايت بلافز للطاقة الشمسية، وهي أكبر منشأة للطاقة الشمسية في شمال غرب الولايات المتحدة حتى الآن، بقدرة 38.7 كيلووات، شبكة الكهرباء في ريتشلاند بواشنطن.
المستقبل هو الطاقة المتجددة
ووفقا للخبراء، سيتم تشييد جميع المباني بطريقة تجمع بين التصميم الحديث والبناء الموفر للطاقة مع تقنيات الطاقة المتجددة لتحقيق صافي انبعاثات صفرية. سيوفر المبنى ما يكفي من إمدادات الطاقة الخاصة به لإنشاء جيل جديد من المباني الموفرة للطاقة مع رصيد سنوي صافي صفر.