هل تسبب مصابيح الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية أضرارًا بيئية غير متوقعة؟

يعتمد كوكب الأرض على طاقة الضوء. الطاقة الشمسية مسؤولة عن تشغيل عملية التمثيل الضوئي في النبات. تعمل أطوال الموجات المختلفة للأضواء على توجيه النباتات إلى الإزهار، والنمو، وتحريك الأوراق. كما أن نفس الإشارات معروفة بالتأثير على الحيوانات. ينجذب عدد كبير من الحشرات إلى أنواع مختلفة من الأضواء فوق البنفسجية، وهذا يعتمد على مدى حساسيتها للضوء الذي تنتجه أضواء الشوارع التي تنتجها الخلايا الشمسية في عيونها.

تتكيف بعض الطيور لإصدار نداءات التزاوج وفقًا لجودة الضوء الذي تتلقاه من القمر المكتمل. زيادة سلوكيات التزاوج إن تكاثر بعض الحيوانات، وخاصة الضفادع، يرجع إلى مستويات الضوء المرتفعة. وهذا يشير إلى أن التغيرات في جودة الضوء تؤثر على سلوكيات التعشيش لدى الطيور. إن الكثير من الأشياء في العالم تتحدد من خلال الارتباط بجودة وكمية الضوء.

كيف الضوء التأثير على النباتات والحيوانات

ولكن كيف تتأثر سلوكيات الكائنات الحية بالتلوث الضوئي المستمر؟ وهل يمكن لأنواع مختلفة من التلوث الضوئي (من السيارات، أو أضواء الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية، أو اللوحات الإعلانية) أن تؤثر على التفاعلات البيئية؟ وهل هناك طرق يمكن من خلالها تصميم المدن بحيث تقلل من التدخل في العلاقات التي تتطور بشكل طبيعي؟

بدأت العديد من المدن في جميع أنحاء العالم في التحول إلى مصابيح الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية. في مصابيح الشوارع، يستخدمون مصابيح LED بسبب تقديم الألوان المتقدم، بالإضافة إلى كفاءة الطاقة المحسنة. يُعتقد أن مصابيح LED معروفة بتقليل استخدام الطاقة حتى 75%. على عكس مصابيح الشوارع التقليدية، فإن مصابيح الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية باستخدام تقنية LED أكثر متانة. في بعض أجزاء الولايات المتحدة، مثل نيويورك، أدت التغييرات إلى انخفاض في انبعاثات الكربون وتكاليف الطاقة.

ومع ذلك، فإن التغييرات التي تأتي نتيجة لكمية الضوء وجودته تأتي من تغييرات مختلفة في إضاءة الشوارع التي تستخدم الخلايا الشمسية. هناك طرق تؤثر بها إضاءة الشوارع على أعداد الحيوانات والنباتات في المناطق الحضرية. على سبيل المثال، في المناطق الحضرية في المملكة المتحدة، من المعروف أن أعداد الخفافيش لا تتأثر بالتحول إلى مصابيح الشوارع ذات الخلايا الشمسية ذات الكفاءة الأعلى.

تغذية الخفافيش وسلوكيات النداء

أجريت دراسة لتحديد سلوك التغذية والنداء لدى الخفافيش قبل وبعد التحول إلى إضاءة الشوارع بالخلايا الشمسية. وبسبب الجمع بين وفرة الحشرات (الطعام)، التي تنجذب إلى الضوء، إلى جانب قدرة بعض الخفافيش، أي الخفافيش المسائية، على رؤية الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من المصابيح، انجذبت الخفافيش إلى إضاءة الشوارع بالخلايا الشمسية LED. هناك تغيير طفيف في كمية الضوء التي تنتجها مصابيح LED وLSP في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. تشتهر مصابيح LPS بإصدار الأضواء في نطاقات أضيق، بينما لا يمكن لمصابيح LED إصدار الأشعة فوق البنفسجية.

من ناحية أخرى، كانت مصابيح LED المحايدة تنبعث منها أضواء بمستويات منخفضة. وهذا يشير إلى أنه في تصميم المدن المستدامة، قد يكون التحول إلى مصابيح الشوارع التي تعمل بخلايا الطاقة الشمسية LED بديلاً معقولاً لسلوك الخفافيش وكفاءة الطاقة.

ومع ذلك، يبدو أن القصة بسيطة إلى حد ما، وخاصة بالنسبة لمجموعات الحشرات، التي تشتهر بتحفيز بعض هذه الأنماط. تشير بعض الدراسات إلى أن التحول إلى مصابيح الشوارع التي تعمل بخلايا الطاقة الشمسية LED أدى إلى زيادة جذب الحشرات بنحو 50%، على عكس مصابيح الشوارع التقليدية.

وبالمثل، هناك جاذبية متزايدة لأنظمة الطاقة الشمسية عالية الضغط مقارنة بأنظمة إضاءة الشوارع التي تعمل بخلايا LED الشمسية. وترجع هذه الاختلافات إلى الاختلافات في السياق حيث أجريت بعض الدراسات في المناطق الريفية بينما أجريت دراسات أخرى في المناطق الحضرية.

في السنوات الأخيرة، كان موضوع النقاش الرئيسي هو تصميم المناطق الحضرية المتقدمة والمستدامة بيئيًا. لقد كان فهم جودة وكمية الضوء يؤثر على الحيوانات والنباتات الحالية. ومن المهم أن نلاحظ أن التفاعلات البيئية في المناطق الحضرية في حالة مضطربة. ولهذا السبب يتساءل بعض الناس عن قدرة شركات الطاقة الشمسية على تصميم مصابيح الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية والتي يمكنها محاكاة البيئات غير الحضرية. وفي بعض المدن، لا يمكن تحقيق ذلك.

عندما لا يكون هناك ضوء، فهناك احتمالات بأن تكون الظروف الطبيعية أقل. ومع ذلك، فإن هذا غير عملي عندما نسعى إلى إدارة البيئة فقط من أجل الوظائف البشرية والسلامة. في تصميم المناطق المستدامة، من المرجح أن يكون السؤال: كيف يمكن تصميم أضواء الشوارع التي تعمل بالخلايا الشمسية للحد من التغيرات السريعة عن حالة السنوات العديدة الماضية؟ وهذا يشير إلى أن الناس يتقدمون بطلب للحصول على مرشحات بيئية جديدة تؤثر على الحيوانات والنباتات بطرق مختلفة. ومع ذلك، هناك حاجة إلى الحد من التباين البيئي بطريقة يمكن من خلالها تحقيق الاستقرار البيئي بمرور الوقت.

إنارة الشوارع باستخدام الخلايا الشمسية: الخاتمة

من الصحيح أن إضاءة الشوارع باستخدام الخلايا الشمسية يمكن أن تسبب أضرارًا بيئية غير متوقعة. في معظم الحالات، يجب تحديد جودة وكمية الضوء الذي تنتجه أضواء الشوارع بعناية لمنع التأثيرات الضارة لتلوث الضوء على النباتات والحيوانات. لمزيد من المعلومات حول شوارع الخلايا الشمسية وكيف تؤثر على البيئة، اتصل بـ ديل الإضاءة.