Реклама
Обновљиве сировине. Проблем је с којим се свакодневно суочавамо, било да то схватимо или не. Са сваком пумпом гасне ручице, сваким притиском на акцелератор аутомобила, са свим утикачима наших пуњача за паметне телефоне трошимо гориво. И једног дана ће нестати горива. Па зашто не користимо један извор енергије који нам неће нестати - сунце?
Сунце је величанствена целина. Она свету пружа довољно енергије да напаја сву цивилизацију. Једини проблем је како искористити и искористити ту енергију? Каква је корист гомила бесплатне енергије ако је не можемо претворити у користан медиј? У томе лежи проблем, а то је много теже решити него што то можда можете замислити.
“Сачекај минут" ти кажеш, "имали смо комерцијалну соларну струју од 1980-их!”И било би у праву кад то кажете. Међутим, проблем није у томе како да претвори сунчеву енергију у електричну енергију. То већ знамо - само не на нивоу који се може масовно конзумирати. Да бисмо разумели границе соларне енергије, морамо знати како соларни панели раде.
Зато ми се придружите док копам у унутрашњости соларне енергије. Погледајмо ближе процес процеса претварања сунчеве светлости у одржив извор горива.
Соларна енергија почиње, као што бисте и очекивали, са сунцем. Та дивовска ватрена кугла која виси на небу савршен је извор енергије. За разлику од угља, сунце не загријава нашу атмосферу угљен-диоксидом. Лако је доступан тако да не морамо да вршимо вежбе широм света. Рад са соларном енергијом не представља претњу за људе (осим можда за повремене опекотине од сунца).
А највише од свега, соларна енергија је бесплатна. Осим што гради праве рецепторе и одржава опрему, соларна енергија није повезана са тим.
Па како то све ради?
Енергија је свуда око нас у различитим облицима. Светлост је енергија. Топлина је енергија. Кретање је енергија. Тихост је (потенцијална) енергија. Сунце одаје огромну количину светлости и наш циљ је да ту светлосну енергију претворимо у нешто што можемо да користимо, наиме електричну енергију.
У већини случајева, када светлост удари у објекат, претвара се у топлотну енергију. Присјетите се своје посљедње посјете плажи. Док сте седели на сунцу кожа вам је постајала врућа. То смо просто животне чињенице које смо сви искусили. Али постоје одређени материјали који светлост претварају у енергије које нису топлотне. Силицијум је један од тих материјала.
Када светлост удари на силицијум, не расипа се као топлота. Уместо тога, електрони у молекулу силицијума се крећу око померања, производећи електричну струју. Да бисте на овај начин искористили силицијум, потребни су вам велики кристали силицијума који су довољно велики да произведу приметне количине електричне енергије.
У старијим верзијама соларне технологије коришћени су кристали силицијум. Како се испоставило, ова метода претворбе сунчеве светлости није била баш изводљива јер је велике кристале силицијума тешко узгајати. Када је нешто тешко, цена тога остаје висока. Ако цена остане висока, широко коришћење постаје мало вероватно.
Данас соларна технологија користи другачији материјал. Овај нови материјал састоји се од бакра, индијума, галијума и селена и правилно је назван бакар-индијум-галијум-селенид, или ЦИГС. За разлику од силикона, кристали направљени од ЦИГС-а су мањи и јефтинији, али су много ефикаснији од силицијума у претварању соларне светлости.
И ту смо данас. Соларна електрична енергија чини врло мало светске свјетске производње енергије, а тако ће остати и до научника или пронађите нови материјал који ће функционисати једнако као и силицијум или открити методу за јефтину производњу великог силицијума кристали.
Као што су соларни панели тренутно неефикасни, постоји неколико метода које се користе за побољшање заузимања и складиштења соларне електричне енергије. Један од начина је употреба батерије која складишти енергију, омогућавајући потрошњу када нема сунца - ноћу и током облачних дана. Други начин је употреба хелиостата.
Шта је хелиостат? Можете то сматрати великим огледалом (или многим огледалима) причвршћеним на ротирајућу мотку или платформу (или на многим половима и платформама). За разлику од соларних панела, хелиостати не апсорбују директно сунце; уместо тога, користе огледала за преусмеравање сунчеве светлости и циљају је на стационарне соларне панеле за апсорпцију.
Хелиостати углавном контролишу рачунари. Овим рачунарима се уносе одређени делови података (локација хелиостата, локација Сунца плоча, време и датум) и подаци се крче док рачунар не може израчунати положај сунца у небо. Када то уради, рачунар прилагођава угао огледала тако да се сунчева светлост одбија од њега и удари у циљни соларни панел.
Највећа корист хелиостата је та што се мноштво њих може организирати тако да буде усмјерено на један соларни рецептор. Док обично соларни панел може добити само нешто покривености сунчевом светлошћу, распоред хелиостата може драстично појачати количину светлости која се претвара.
Али чак и са хелиостатима, соларна енергија још има дуг пут прије него што се може користити у широком обиму. Да није било проблема за претварање стварна сунчева светлост, соларна енергија би била нај обновљивије, најповољније и најздравије гориво за животну средину наше цивилизације. Односно, све док сунце не експлодира.
Кредитна слика: Илустрација соларне табле путем Схуттерстоцк-а, Фотографија соларне табле преко Схуттерстоцк-а
Јоел Лее има Б.С. у области рачунарске науке и преко шест година професионалног писања. Главни је уредник МакеУсеОф-а.
