هل الألواح الشمسية مضرة بالصحة؟ مراجعة علمية

الجواب المختصر: استناداً إلى مبدأ عمل اللوح الكهروضوئي والمواد الداخلة في تصنيعه، لا يوجد مسار معروف يمكن من خلاله أن يضرّ لوح شمسي سليم ومُحكم الإغلاق بصحة من يعيشون تحته. اللوح الكهروضوئي جهاز شبه موصل خامل؛ يحوّل الضوء إلى تيار مستمر ولا يرسل شيئاً. أما المخاطر الحقيقية في أي منظومة شمسية فهي كهربائية وميكانيكية، لا إشعاعية.

ماذا يفعل اللوح الشمسي وماذا لا يفعل

يتكوّن اللوح من عشرات الخلايا السيليكونية المغلّفة بين طبقتي EVA خلف زجاج مقسّى. عندما تصطدم الفوتونات بالخلية تتحرك الإلكترونات عبر الوصلة شبه الموصلة فينشأ جهد تيار مستمر، ولا شيء يُولَّد ويُبَث. وهنا يكمن الفرق بين اللوح والهوائي: جهاز الراوتر يبثّ موجات راديوية عن قصد لأن وظيفته نقل المعلومات، بينما اللوح لا يحتوي أي مرسل ولا ينتج أي إشارة. وإذا رُكّبت وحدة مراقبة لاسلكية فهي المرسل لا اللوح، وبقدرة تعادل جهازاً منزلياً صغيراً.

الإشعاع المؤيِّن مقابل المجالات غير المؤيِّنة

معظم القلق ينشأ من كلمة واحدة تجمع ظاهرتين مختلفتين. الفوتون المؤيِّن يحمل طاقة كافية لكسر الروابط الكيميائية بما فيها الحمض النووي، أما المجال غير المؤيِّن فلا، وأثره الثابت الوحيد تسخين الأنسجة عند قدرات عالية.

الخاصية	إشعاع مؤيِّن	مجال غير مؤيِّن
أمثلة	أشعة سينية، غاما، فوق بنفسجية	تردد الشبكة، الراديو، الواي فاي
كسر الروابط الكيميائية	نعم، وآلية الضرر معروفة	لا، فطاقته أدنى من عتبة التأيّن
وجوده في المنظومة	غير موجود	بمستوى أسلاك المبنى

لا تحتوي المنظومة الشمسية أي مصدر إشعاع مؤيِّن؛ لا الألواح ولا العاكس ولا البطاريات. وبخصوص المجالات المغناطيسية منخفضة التردد حول أي كابل مكهرب، صنّفتها الوكالة الدولية لأبحاث السرطان ضمن المجموعة 2B، أي أدلة محدودة وغير حاسمة لا إثبات، وهو تصنيف يخص تردد الشبكة عموماً لا الأنظمة الشمسية. ولا توجد أدلة راسخة تربط منظومة السطح بزيادة خطر السرطان.

من أين يأتي المجال الكهرومغناطيسي في المنظومة؟

القول بأن المنظومة خالية من أي مجال غير دقيق أيضاً، فكل تيار كهربائي يولّد مجالاً مغناطيسياً. الألواح وكابلات DC تحمل تياراً مستمراً ينتج مجالاً ساكناً من طبيعة مجال مغناطيس ضعيف أو مجال الأرض نفسه، ولا يستحث تياراً في الجسم. والعاكس هو النقطة الوحيدة التي يحدث فيها تبديل سريع، عادةً من بضعة كيلوهرتز إلى عشرات الكيلوهرتز، ولذلك يُعدّ اختبار التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) جزءاً قياسياً من شهادات أي عاكس معتبر؛ راجع وثائق EMC في صحيفة بيانات أي طراز ضمن فئة العاكسات الشمسية. وبعد العاكس تتصرف أسلاك التيار المتناوب كبقية أسلاك المبنى.

المسافة هي المتغير الحاسم؛ فشدة المجال تنخفض بسرعة وتقترب من مستوى الخلفية على بعد متر أو مترين. لا تركّب العاكس على جدار خلف السرير أو المكتب، والمكان المناسب حيّز بارد مظلّل جيد التهوية خارج غرف الإقامة الدائمة، أساساً بسبب صوت المروحة والحرارة وسهولة الصيانة.

ماذا يوجد داخل اللوح وماذا يحدث في نهاية عمره

لوح السيليكون البلوري يتكوّن أساساً من زجاج مقسّى وخلايا سيليكون وطبقات EVA وظهر بوليمري وإطار ألمنيوم وعلبة توصيل وشرائط نحاسية مغطاة باللحام. وفي كثير من الألواح تحتوي سبيكة اللحام كمية صغيرة من الرصاص، وينبغي قول ذلك بوضوح مع حقيقتين: الرصاص محبوس داخل الطبقة الملبّدة بلا مسار تماس ما دام اللوح سليماً، والصناعة تتجه نحو لحام خالٍ من الرصاص. أما تيلورايد الكادميوم فيخص الأغشية الرقيقة لا السيليكون البلوري.

السؤال البيئي الحقيقي هو مصير اللوح بعد عقدين أو ثلاثة. تُقدَّر أعمار الألواح التجارية بنحو ٢٥ إلى ٣٠ سنة مع انخفاض تدريجي تحدده ضمانة القدرة، ويبقى الزجاج والألمنيوم والنحاس قابلاً للتدوير. العقبة اقتصادية؛ فصل الخلية عن طبقة التغليف ليس سهلاً وسلاسل التدوير ما زالت غير ناضجة. واللوح المكسور المتروك في العراء هو الحالة التي تستحق الانتباه، لذا تُعاد الألواح التالفة عبر قناة الجمع لدى المورّد.

المخاطر الحقيقية: كهربائية وميكانيكية

يمكن لسلسلة ألواح أن تبلغ مئات الفولتات المستمرة، وهي حاضرة على الكابلات نهاراً حتى مع إطفاء العاكس. وخلافاً للتيار المتناوب الذي يعبر الصفر في كل نصف دورة، لا ينطفئ القوس في التيار المستمر تلقائياً. الأسباب الشائعة معروفة: موصل MC4 مرتخٍ أو مكبوس بأداة خاطئة، خلط موصلات من ماركات مختلفة، كابل غير مخصص للطاقة الشمسية، ونقاط تماس متأكسدة. والعلاج هندسي: موصلات متجانسة مكبوسة بالأداة الصحيحة، كابل مقاوم للأشعة فوق البنفسجية، مصهرات وقواطع DC بالتصنيف الصحيح، تأريض وحماية من الصواعق، وفحص دوري للوصلات، وتفاصيل ذلك في دليل السلامة الكهربائية للتيار المستمر.

ويبقى السقوط من الارتفاع وحمولة السطح خطرين حقيقيين؛ فالوزن الميت وحمل الثلوج وقوة رفع الرياح تُحسب هندسياً. أما الحرائق فنادرة وتعود غالباً إلى وصلة معيبة لا إلى اللوح، ولهذا يتولى العمل فنيّ مدرَّب. يمكن للفنيين الانضمام عبر استمارة تسجيل الفنيين، وللمشترين إيجاد شريك معتمد في شبكة الوكلاء والشركاء.

خرافات الوهج والحرارة

الألواح مصمّمة لامتصاص الضوء وتحمل طلاءً مضاداً للانعكاس، فهي تعكس أقل من زجاج النوافذ. ودراسات الوهج تخص المحطات الأرضية الكبيرة قرب المطارات لا أسطح المنازل، كما أن الألواح تظلّل السطح ولا تسخّن المنزل.

الأسئلة الشائعة

هل تصدر الألواح الشمسية إشعاعاً؟

لا. اللوح لا ينتج إشعاعاً مؤيِّناً ولا يحتوي أي مرسل. المجال الكهرومغناطيسي الوحيد في المنظومة يأتي من العاكس وأسلاك التيار المتناوب، وهو من رتبة الأجهزة المنزلية المعتادة وينخفض بسرعة مع المسافة.

هل تسبب الألواح على السطح السرطان؟

لا توجد أدلة راسخة على مثل هذه العلاقة. مجالات تردد الشبكة عموماً ما زالت موضوع بحث مستمر، لكن هذا النقاش يخص أسلاك أي مبنى مكهرب ولا يختص بالطاقة الشمسية.

هل تحتوي الألواح مواد سامة؟

لوح السيليكون البلوري مكوّن أساساً من زجاج وسيليكون وألمنيوم ونحاس وبوليمر. كثير من الطرازات تحتوي كمية صغيرة من الرصاص في سبيكة اللحام محبوسة داخل الطبقة الملبّدة بلا مسار تعرّض ما دام اللوح سليماً. أما الكادميوم فيخص الأغشية الرقيقة.