Energia solară

Soarele este una dintre miliardele de stele, dar este sursa de energie a tuturor fiintelor vii de pe intregul Pamant. Energia solara care ajunge pe Pamant in 40 de minute ar fi de ajuns pentru a acoperi nevoia de energie a intregii omeniri.

Omul utilizeza intr-o asa masura combustibilul pe baza de materie fosiliazata (petrol si carbune) incat rezervele se vor epuiza in adoua parte a secolului urmator. Mai demult s-a crezut ca centrala atomica este o solutie alternativa, dar gradul sau de periculozitate este demonstrat de catastrofa nucleara de la Cernobal, din 1986. S-a demonstrat ca dinte sursele de energie care ar putea inlocui combustibilul fosil, este energia solara, aceasta ofera siguranta si acuratetea cea mai mare.

RADIATIA SOLARA

Atmosfera reflecta aproximativ 30% si absoarbe 20% din radiatia solara; astfel, pe suprafata solului ajung doar 50% din ea. Chiar si asa aceasta cantitate este de 170 de milioana de ori mai mare decat productivitatea celor mai mari centrale.

In zonele tropicale aceasta cauzeaza arderea tufisurilor, focul izbucnit datorita focalizarii razelor solare prin picaturile de roua, care se comporta ca niste lentile optice. Grecii au utilizat energia solara inca din 400 i.e.n pentru aprinderea focului, folosind goburi de sticla pline cu apa. In 200 i.e.n ei si chinezii foloseau oglinzi concave in acest scop.

In cuptorul solar modern, lumina solara este folosita pentru a gati , o oglinda concava (reflectorul) focalizeaza razele soarelui pe mancare sau pe vas. In unele cuptoare solare in loc de oglinda solara se foloseste un sistem de oglinzi plate pentru a directiona razele soarelui pe alimente. Pe aceeasi idee se bazeaza si functionarea furnalului solar. In Mont Luis, Franta, s-a construit o cladire cu mai multe nivele, ce are o latura acoperita cu oglinzi, astfel incat totalitatea lor sa formeza o uriasa oglinda concava. Camera de incalzire din focar se poate incalzi pana la 3000 de grade C-la acesta temperatura se topesc majoritatea metalelor-.

CLADIRI INCALZITE DE SOARE

Intr-o oarecare masura fiecare casa este incalzita de Soare dar unele dintre ele sunt proiectate pt. a folosi cat mai bine aceasta sursa de energie gratuita. Aceste case au ferestre mari pe partea unde cad razele soarelui la miza ,iar pe partea racoroasa mii mici.

In multe gospodarii, energia solara se foloseste pentru incalzirea apei. Lumina soarelui incalzeste apa rece care curge prin panourile plate , inchise, numite colectoare. Acestea functioneaza ca niste radiatoare inverse, absorb caldura pt. a incalzi apa. De obicei se monteaza pe acoperisul caselor, sub un unghi care sa permita absorbirea unei cantitati cat mai mari de energie.

BATERIILE SOLARE

Bateriile solare sunt niste instrumente elctronice, care utilizeaza fenomenul fotoelectric pt. producerea energiei electrice. Modulul de baterie solara este compus dintr-un numar foarte mare de fotocelule. Intr-o fotocelula se genereaza o tensiune mica, de aceea trebuie legate mai multe astfel de celule in serie, pt. ca bateria solara sa se poata folosi ca sursa de energie. Fotocelulele sunt niste placi subtiri din materie semiconductoare, de obicei siliciu. Unele sunt facute din galiu, arseniu, care sunt tot semiconductoare. Astfel de celule au un randament mai scazut, dar sunt functionale si la temperaturi mult mai ridicate. De aceea se folosesc pt. alimentarea energie a satelitilor, mai expusi radiatiilor solare. Cei mai multi sateliti artificiali functioneaza cu ajutorul panourilor solare, asemenea calculatoarelor si a majoritarii ceasurilor cu quartz.

Avionul Solar Challenger a zburat peste Canalul Manecii avand ca singura sursa de energie lumina soarelui. Panourile solare care ii acopereau aripile generau suficient curent pentru a roti cu o turatie corespunzatoare elicea

CURENT FARA RETEA DE TRANSPORT LA DISTANTA

In locurile mai greu accesibile , mai izolate de lume, cea mai mare parte a curentului necesar unei gospodarii este furnizata de panourile solare. O parte din curentul astfel generat este folosita pt. incarcarea unor acumulatori, astfel alimentarea cu energie electrica nu se inrerupe odata cu lasarea serii.

Pt. a genera curent fotocelulele necesita lumina, nu caldura, de aceea poate poare functiona farul de 360 KW al unei piste de aterizare in mijlocul unei pustietati inghetate din Alaska.Inca din anii '60, satelitii, artificiali de comunicare sunt alimentati cu ajutorul unor panouri solare enorme. Varianta cea mai avansata este statia cosmica Freedom, care va fi lansata pe orbita in jurul Pamantului probabil la sfarsitul secolului. Aceasta va fi echipata cu 8 panouri solare, asemanatoare unor aripi, care vor transforma lumina solara intr-o putere electrica de 75KW.

Daca se va realiza proiectul maret al inginerului american dr. Peter Glaser, in sec. XXI un sistem de centrale cosmice va furniza cantitatea de energie electrica necesara omenirii. Dupa conceptia Doctorului Glaser, in jurul Pamantului s-ar roti o flota de 40 de sateliti (SPS), centrale solare generatoare de energie din radiatia solara. Energia generata in fotocelule va fi transformata in microunde iar acestea ar fi transmise spre statii de receptie terestre. Aici s-ar realiza transformarea microundelor in energie electrica. Potrivit Biroului European pt. Navigatie Cosmica, 40 de SPS-uri ar acoperi 1/4 din necesarul energiei electrice al Uniunii Europene in jurul anului 2040.

Exista insa o problema: aceasta radiatie, de microunde, de putere mare ar arde orice pasare sau om intilnit in cale, care nu s-ar afla intr-o aeronava din metal. Cu toate acestea multi savanti sunt extrem de convinsi ca o mare parte a energiei va fi furnizata in viitor de centralele cosmice.