انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی
آیا به این موضوع فكر كرده اید كه سفینه های فضایی انرژی خود را چگونه تامین می كنند؟
فضاپیمای ویُجر چگونه توانست مدت مدیدی كار كند. انرژی آن از كجا تامین می شد؟ چرا در روزهای زمستانی مایل هستیم زیر نور خورشید قدم بزنیم؟ چرا بعضی ساعت ها می توانند بدون باتری و كوك! كار كنند؟
برای پاسخ به این سوال ها به متن زیر توجه كنید.
دیدگاه تاریخی:
انرژی خورشیدی جزء منابع تجدیدپذیر محسوب می شود. باتری های خورشیدی، مستقیماً انرژی خورشید را به انرژی الكتریكی تبدیل می كنند. از باتری خورشیدی برای تامین انرژی ماهواره ها استفاده می شود. ماشین حساب، دوربین های اتوماتیك و نور سنج ها از باتری خورشیدی به عنوان منبع تأمین انرژی استفاده می كنند.
در برخی كشورها از باتری خورشیدی برای پمپ كردن آب بهره می برند.
در سال 1954 اولین نمونه باتری خورشیدی اختراع شد. ماده اصلی باتری خورشیدی سیلیكون است كه در شن وجود دارد. ماده اولیه باتری خورشیدی ارزان است. بازده باتری خورشیدی 10% الی 25% است (ظاهراً بازه كمی است) با این حال بعضی مواقع استفاده از انرژی خورشید غیر قابل اجتناب می باشد.
اولین نیروگاه تولید انرژی الكتریكی از نور خورشید در ایتالیا ساخته شد. 270 آینه هر كدام به قطر 1 متر انرژی خورشیدی را در نقطهای جمع نموده و دمای آب در آن نقطه (بخار آب) به 500 درجه سانتیگراد می رسد.
در اودلیای فرانسه نیز انرژی خورشیدی در یك نقطه جمع شده و بوسیله آن آب گرم می شود. آب گرم شده در منازل مورد استفاده قرار می گیرد.
طرز استفاده از انرژی خورشیدی
روش های مختلفی برای استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد.
در یكی از این روش ها، پانل های خورشیدی انرژی خورشید را جمع نموده و باعث بالا رفتن دمای آب میشوند (آب گرم شده در منزل استفاده می شود). معمولاً پانل های خورشیدی سیاه هستند زیرا این رنگ تابش خورشید را بهتر جذب می كند.
روش دیگر استفاده از انرژی خورشیدی باتری خورشیدی می باشد. باتری های خورشیدی انرژی خورشیدی را مستقیماً به الكتریسیته تبدیل می كنند.
از آینه های مقعر برای جمع آوری نور خورشید استفاده می شود. در فرانسه چنین آینه هایی نور خورشید را در محلی جمع نموده و دمـای آن مـحـل تـا 300 درجـه بـالا می رود. گرمای زیاد در این محل باعث بخار شدن آب می شود. بخار حاصل از آن برای به حركت در آوردن ژنراتور به كار می رود.
نكات
انرژی خورشیدی در تمام نقاط زمین وجود دارد، البته میزان آن به محل، ساعت و روز بستگی دارد. انرژی خورشیدی را به سختی می توان ذخیره نمود. 30% انرژی خورشید توسط جو بازتاب می شود، 47% آن باعث گرم شدن زمین، جو و دریا می شود. 23% آن در چرخه تولید باران بكار می رود.2/0% آن باعث تولید باد و موج و جریان های اقیانوس می گردد. 03/0% در عمل فتوسنتز استفاده می شود و كلاً 99% انرژی زمین از خورشید حاصل می شود.
مزایا:
انرژی خورشید تجدید پذیر می باشد. خورشید 5000 بار بیشتر از سایر انرژی های تجدیدپذیر دیگر انرژی تأمین می كند. هزینه تولید باتری های خورشیدی به شدت در حال كاهش است و در عین حال بازده آن ها بهتر می شود. انرژی خورشیدی مجانی است.
در ضمن انرژی خورشیدی هیچ آلودگی در بر ندارد.
مضرات:
تولید انرژی الكتریكی توسط خورشید بسیار گران است. اگر چه انرژی خورشید زیاد است اما جمع آوری و ذخیره و استفاده از آن بسیار سخت است. در اوقات زمستان كه نیاز به انرژی بیشتری احساس می شود میزان انرژی خورشیدی كاهش می یابد. برای تولید انرژی به مقدار قابل توجه به مساحت زیادی نیازمند هستیم.
اثرات زیست محیطی: مساحتی كه نیروگاه خورشیدی اشغال می كند. بسیار بسیار بیشتر از نیروگاه های با سوخت فسیلی می باشد. موادی كه برای ساخت نیروگاه خورشیدی از آن ها استفاده می شود (مثل شیشه و پلاستیك) غیر قابل بازیافت هستند.
مقالات مرتبط
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی