يتم تشغيل السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية بالكهرباء من خلال استخدام الطاقة الشمسية . يتم توصيل الألواح الشمسية بسطح السيارة (الجزء العلوي بشكل عام). تقوم الخلايا الكهروضوئية (PV) بتحويل طاقة الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية.
سيارة تعمل بالطاقة الشمسية
تصنع السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية في الغالب للسباقات. إنهم يزدادون سرعة وفعالية كل عام.
لتشغيل السيارات باستخدام الطاقة الشمسية بعض الفوائد العظيمة :
يعني استخدام الطاقة الشمسية أن الوقود الأحفوري (وهو مورد محدود) سيُستخدم بشكل أقل.
- الطاقة الشمسية مجانية.
- الطاقة الشمسية لا تسبب التلوث.
- الطاقة الشمسية لن تنفد أبدا.
- ومع ذلك، هناك بعض المشاكل:
- يمكنك الحصول على الطاقة الشمسية فقط خلال النهار (ويقل ذلك في الأيام الملبدة بالغيوم).
- معدات الطاقة الشمسية باهظة الثمن.
- هناك حاجة إلى بطاريات باهظة الثمن لتخزين الطاقة الشمسية للسيارات حتى تتمكن من العمل في الليل.
- الخلايا الشمسية ليست فعالة للغاية ، ومناطق التجميع كبيرة جدًا بالنسبة للسيارات الاستهلاكية.
- يعمل العلماء على حل هذه المشاكل. أصبحت أنظمة البطاريات التي توفر طاقة عالية الكثافة محور اهتمام علماء صناعة. السيارات. يستمر التطوير نحو تصميم الألواح الشمسية على السيارات الأكثر كفاءة.
لسوء الحظ ، في هذه المرحلة ، لا تزال السيارات الشمسية غير مناسبة للنقل اليومي. ومع ذلك ، يتم تصنيع السيارات الشمسية لأغراض خاصة (التدريبات التوضيحية والهندسية) ويتم بناؤها من قبل المتحمسين الذين يرغبون في التسابق عليها.
الكيوي الشمسي
تم تصميم وبناء Solar Kiwi من قبل النيوزيلنديين ، Vivianne و Stewart Lister. في عام 1993 ، تسابقوا بسيارتهم التي تعمل بالطاقة الشمسية في سباق World Solar Challenge الذي أقيم في أستراليا.
هناك سباق مشهور يسمى World Solar Challenge يقام كل 2-3 سنوات من داروين إلى أديلايد في أستراليا. تم عقده هناك لأن هناك الكثير من الشمس. يبلغ طوله 3،006 كيلومترات. قام الزوجان الكيوي فيفيان وستيوارت ليستر بتصميم وبناء سيارة تعمل بالطاقة الشمسية ودخلوها في سباق 1993. (يمكنك أن تقرأ عن قصتهم في School Journal الجزء 4 ، العدد 3 ، 1994.)
قام فيفيان وستيوارت ببناء لوحة شمسية كبيرة عبر الجزء العلوي من سيارتهم. لقد جعلوا اللوحة قابلة للتعديل بحيث يمكن تحريكها لمواجهة الشمس. كان هذا رائعًا لأنه كان بإمكانهم الاستمرار طوال اليوم من خلال إمالة اللوحة. لقد تسبب ذلك في مشكلة - أصبحت السيارة غير مستقرة عند السرعات العالية. وبالتالي ، كان متوسط سرعتها 50 كم / ساعة. ذات مرة ، هبت رياح قوية حملت السيارة على ارتفاع 10 أمتار في الهواء وألقتها في الصخور والأشجار على بعد حوالي 100 متر من الطريق.
وشملت المشاكل الأخرى الحرارة الشديدة في قمرة القيادة أثناء القيادة (40-45 درجة مئوية) ، ولم تكن البطارية قادرة على تخزين طاقة كافية للطقس الغائم كانت البطاريات كبيرة الحجم وتشغل مساحة كبيرة.
أنهى فيفيان وستيوارت السباق وجاءا في المرتبة الأولى في فئتهما ( لأصحاب القطاع الخاص). كانت هناك سيارات أفضل وأسرع ، لكنها كانت سيارات ترعاها شركات كبرى مثل تويوتا التي يمكن أن تضع الكثير من المال في صنعها.
يستمر البحث والتطوير في مجال السيارات الشمسية. تزداد سرعة السيارات وتبحث الشركات الكبرى عن خلايا شمسية وتكنولوجيا بطاريات أكثر كفاءة - حيث تكون البطاريات أخف وزناً وتحمل المزيد من الطاقة. عندما بدأ التحدي العالمي للطاقة الشمسية (1987) ، كان متوسط سرعة الفائز 67 كم / ساعة. في عام 2007 ، كان متوسط سرعة الفائز 91 كم / ساعة.
رسم سيارة بالطاقة الشمسية
رسم تخطيطي لسيارة تعمل بالطاقة الشمسية يوضح مسار الكهرباء المتولدة من الطاقة الشمسية إلى البطارية حيث يمكن تخزينها وأخيراً إلى المحرك.
طبيعة العلم
غالبًا ما يتم توجيه العلماء إلى مجالات التعلم الجديد بسبب الحاجة في المجتمع. نظرًا لكون النفط موردًا محدودًا ، كان على العلماء التركيز على مصادر الطاقة البديلة والمستدامة على الرغم من استمرار وجود العديد من المشكلات في مجال الطاقة الشمسية ، إلا أن العلماء يثابرون على جعل الطاقة الشمسية حلاً قابلاً للتطبيق .