Činjenice o solarnoj energiji

Sunce je nama najbliža zvijezda te, neposredno ili posredno, izvor gotovo sve raspoložive energije na Zemlji. Sunčeva energija potieče od nuklearnih reakcija u njegovom središtu, gdje temperatura doseže 15 miliona °C. Radi se o fuziji, kod koje spajanjem vodikovih atoma nastaje helij, uz oslobađanje velike količine energije. Svake sekunde na ovaj način u helij prelazi oko 600 milijuna tona vodika, pri čemu se masa od nekih 4 miliona tona vodika pretvori u energiju.

Činjenice o solarnoj energiji:

Sunce proizvodi energiju već pet milijardi godina i prema trenutnim procjenama ta proizvodnja energije nastavit će se još idućih pet milijardi godina. Solarna energija je dio energije proizvedene na Suncu koji stiže do zemlje. Solarna energija može se direktno konvertovati u toplinsku energiju ili u električnu energiju, a to su zapravo korisni oblici energije. Električna energija je najkorisniji oblik energije današnjem čovječanstvu jer se može jednostavno pretvoriti u koristan rad. Solarna energija je „motor“ iza gotovo svih obnovljivih izvora energije. Sekundarni izvori energije koje pokreće solarna energija, poput energije vjetra, energije valova, hidroenergije i biomase, čine većinu obnovljivih izvora energije na zemlji. Geotermalna energija i energija plime i oseke nisu sekundarni proizvod solarne energije ,jer bi postojale i bez solarnog zračenja.

Noću i za vrlo oblačnih dana, solarna energija nije potpuno dostupna i potrebni su sistemi za spremanje energije koji se pune kad je energija dostupna. Solarna energija može se spremati u različitim oblicima, ali najpopularniji su konverzija u toplinsku energiju, spremanje u baterijama i akumulatorima te „pumped storage“ sistemi – pumpanje vode na više mjesto kad postoji dovoljno energije i korištenje te vode kad solarna energija nije dostupna. Solarna energija je obnovljivi izvor energije jer se ne može potrošiti poput fosilnih goriva. Solarna energija također je i vrlo čist izvor energije nakon instalacije jer nema štetnih emisija ili zagađenja nastalog zbog upotrebe solarnih panela ili solarnih ćelija.

Postoje tri osnovne vrste solarne energije:

Solarni paneli – Izravna pretvorba solarne energije u toplinu. Većinom se koristi za grijanje vode.

Koncentriranje solarne energije – Usmjeravanje solarnog zračenja upotrebom polja ogledala u jednu tačku u kojoj se neka tekućina zagrijava na visokoj temperaturi. Ovako zagrijana tekućina koristi se onda za proizvodnju električne energije. Ovo je osnovni način rada u današnjim solarnim elektranama.

Solarne ćelije – Pretvaranje solarne energije direktno u električnu energiju.

Ugrubo, možemo procijeniti da površina zemlje prima otprilike 100.000 TW solarne snage u svakom danom trenutku (gornji slojevi atmosfere primaju oko 174.000 TW, ali plinovi, oblaci, zagađenja i ostali faktori smanjuju dostupnu snagu na površini zemlje). Cijela populacija Zemlje koristi oko 400 qbtu energije svake godine, a da bi se dobila tolika količina energije, potrebna je konstantna snaga od 13,38 TW – to je oko 8000 puta manje od snage koju dobivamo od sunca u svakom trenutku. Iz brojki iznad možemo izračunati da zemlja u 71 minutu primi dovoljno solarne energije da zadovolji energetske potrebe čovječanstva za cijelu godinu. Solarna energija je glavni izvor energije za satelite i svemirske sonde nakon lansiranja. Na primjer, najnoviji GPS sateliti (Block IIR) koriste solarne ćelije snage 1136 vata. Solarne ćelije se gotovo uvijek koriste u kombinaciji s baterijama da bi se izbjegao ispad napajanja kad satelit ili sonda nisu u položaju od kud se vidi Sunce.

Otprilike 30% ukupne potrošnje energije svodi se na grijanje vode. Iz toga je vidljivo da možemo znatno smanjiti ovisnost o vanjskim izvorima energije upotrebom solarnih panela. Za grijanje vode nema potrebe koristiti skupe solarne ćelije koje bi proizvodile električnu energiju koja bi se kasnije koristila za grijanje vode. Solarna energija je vrlo čist izvor energije nakon instalacije, ali postoje neke zabrinutosti glede čistoće postupka proizvodnje solarnih ćelija. Solarne ćelije su u mnogočemu direktno povezane s proizvodnjom poluvodiča, a ta proizvodnja ima otrovne nusproizvode koji mogu ugroziti živa bića. U proizvodnji poluvodiča također ima i emisija stakleničkih plinova.

Solarna energija će se u budućnosti znatno više koristiti jer se očekuju rezultati znanstvenih istraživanja koji bi trebali smanjiti cijenu i povećati efikasnost ovoga izvora energije. U godinama provedenim u Vatikanu, Leonardo Da Vinci (1452 – 1519) planirao je industrijsku upotrebu solarne energije koristeći konkavna ogledala koja bi usmjeravala solarno zračenje i grijala vodu. U modernim vremenima ovaj princip se zove koncentriranje solarne energije i glavni je princip rada današnjih solarnih elektrana. Da Vinci je korištenje solarne energije planirao jer je bio zabrinut zbog uništenja šuma koje su u tadašnje vrijeme bile glavno gorivo. Zvuči poznato?