Dünyada güneş enerjisinin kullanımı. Güneş'in Dünya üzerindeki enerjisini kullanma olasılığı
Bugüne kadar enerji tüketimi problemiGezegenin kaynakları sınırsız değildir ve doğa tarafından verilen şeyi oldukça harap bunun varlığı insanlığın sırasında - keskin yeterli mal olur. Şu anda kömür ve petrol aktif olarak çıkarılıyor, rezervleri her geçen gün küçülüyor. düşünce gücü onunla tüm çevre iyiliği için büyük bir tehlike getiren insanoğlu geleceğe inanılmaz adımı ve nükleer enerji kullanımına izin verdi.
Ekolojik konu daha az akut değil -kaynakların aktif olarak çıkarılması ve bunların daha fazla kullanılması, gezegenin durumunu olumsuz yönde etkilemekte, sadece toprağın doğasını değil, iklim koşullarını da değiştirmektedir.
Bu yüzden özel ilgi her zamanÖrneğin su veya rüzgar gibi doğal enerji kaynaklarına verildi. Son olarak, yıllarca süren aktif araştırma ve geliştirmeden sonra, insanlık Güneş'in Dünya üzerindeki enerjisini kullanmaya “yetişti”. Daha fazla tartışılacak olan onun hakkında.
Bu ne çekici
Belirli örneklere geçmeden önce,Dünyanın her yerinden gelen araştırmacıların bu türden enerji çıkarımlarının ne ile ilgilendiğini öğreneceğiz. Ana varlığı tükenmezliktir. Birçok hipoteze rağmen, Güneş gibi bir yıldızın yakın gelecekte çıkması olasılığı son derece küçüktür. Bu nedenle, insanoğlu önce fırsat tamamen doğal bir şekilde saf enerji almak için açıktır.
Kullanmanın ikinci şüphesiz avantajıDünya üzerindeki Güneş enerjisi, bu seçeneğin ekolojik uyumluluğuna dayanır. Bu koşullar altında çevre üzerindeki etki sıfır olacaktır ve bu da dünyaya sınırlı yeraltı kaynaklarının sürekli olarak çıkarılmasından daha parlak bir gelecek sağlayacaktır.
Son olarak, güneş enerjisinin kullanımının kişinin kendisi için en az tehlikeyi temsil ettiği gerçeğine özellikle dikkat etmeliyiz.
Nasıl gerçekten
Şimdi konuya geçelim. Biraz şiirsel bir başlık altında "güneş enerjisi" aslında özel olarak geliştirilmiş teknolojiler kullanılarak radyasyonun elektriğe dönüştürülmesini gizliyor. Bu süreç, insanlığın aktif olarak kendi amaçları için kullandığı ve oldukça başarılı olan fotovoltaik hücreler tarafından sağlanır.
Güneş radyasyonu
Tarihsel olarak bu isim oldu“Radyasyon”, kişinin yaşamı boyunca hayatta kalmayı başarabilen teknojenik felaketlerle bağlantılı olarak olumlu olmak yerine, bir insanı oldukça negatif bir ilişkiye neden olur. Yine de, Güneş'in Dünya üzerindeki enerjisini kullanma teknolojisi onunla çalışmayı gerektirir.
Aslında, bu tip radyasyon, aralığı 2.8 ila 3.0 um arasında olan elektromanyetik radyasyonudur.
İnsanlık tarafından başarıyla kullanılıyorGüneş spektrumu aslında üç tip dalgadan oluşur: ultraviyole (yaklaşık% 2), yaklaşık% 49'u ışık dalgaları ve son olarak da kızılötesi radyasyon için gerekli olduğu kadar. Güneş enerjisi, az sayıda başka bileşene sahiptir, ancak rolleri o kadar önemsizdir ki, Dünya'nın yaşamı üzerinde hiçbir özel etkisi yoktur.
Dünya'ya giren güneş enerjisi miktarı
Şimdi, kompozisyon yararına kullanıldığındaİnsanlık spektrumu tanımlanmıştır, bu kaynağın bir başka önemli özelliği dikkat çekilmelidir. Dünyada güneş enerjisinin kullanımı da çok umut verici görünüyor çünkü neredeyse işleme maliyetleri için oldukça fazla sayıda mevcut. Yıldız tarafından yayılan toplam enerji miktarı çok büyüktür, ancak Dünya yüzeyinin yaklaşık% 47'si yedi yüz katrilyon kilowatt saatine ulaşır. Karşılaştırma için, sadece bir kilovat saatin 100 watt'lık bir ampulün on yıllık bir çalışmasını sağlayabileceğine dikkat çekiyoruz.
Güneş ışınımının gücü ve enerji kullanımıYeryüzünde, elbette, bir dizi faktöre bağlıdır: iklim koşulları, yüzeydeki ışınların insidans açısı, yılın zamanı ve coğrafi konum.
Ne zaman ve ne kadar
Günlük tutarı tahmin etmek kolaydırDünyanın yüzeyine çarpan güneş enerjisi sürekli olarak değişmektedir, çünkü doğrudan Güneş'in ve onun armatürünün hareketine bağlı olarak gezegenin konumuna bağlıdır. Uzun zamandan beri, radyasyonun maksimum olduğu, sabah ve akşam saatlerinde ise yüzeye ulaşan ışınların sayısının çok az olduğu bilinmektedir.
Kesin olarak şunu söyleyebilirizGüneş enerjisinin kullanımı, ekvatoryal bantlara mümkün olduğunca yakın bölgelerde en üretken olacaktır, çünkü en yüksek ve en düşük endeksler arasındaki fark minimumdur, bu da gezegenin yüzeyine ulaşan maksimum radyasyon miktarını gösterir. Örneğin, çöl Afrika bölgelerinin bulunduğu bir bölgede, yıllık radyasyon miktarı ortalama 2,200 kilovatsaat süresine ulaşırken, Kanada'da veya örneğin Orta Avrupa'da, rakamlar 1.000 kilowatt saati geçmemektedir.
Tarihte güneş enerjisi
Mümkün olduğunca geniş düşünürseniz, deneyinGezegenimizi ısıtan büyük yıldız olan "Tame", putperestlik zamanında antik çağlarda başlamış, her bir element ayrı bir tanrıya dahil edilmiştir. Ancak, tabii ki, güneş enerjisinin kullanımı hakkında, konuşma bile söz konusu olamazdı - dünya büyüsü hüküm sürdü.
Güneşin Dünya üzerindeki enerjisini kullanma teması oldu.sadece XIV'in sonunda yükselmeye aktif olarak - XX. yüzyılın başlangıcı. Bilimde gerçek bir atılım, fotovoltaik etkinin öncüsü olmayı başaran Alexander Edmond Becquerel tarafından 1839'da yapıldı. Bu konudaki çalışma önemli ölçüde artmıştır ve şimdiden 44 yıl sonra, Charles Fritz altın kaplama selenuma dayanan ilk modülü tasarlamayı başarmıştır. Güneşin Dünya üzerindeki enerjisinin bu şekilde kullanılması, az miktarda elektriğin serbest bırakılmasını sağladı - toplam çıktı o zaman% 1'den fazla değildi. Yine de, insanlığın tamamı için, bu daha önce hiç hayal etmediğimiz yeni bilim ufkunu açan gerçek bir atılımdı.
Şimdiye kadar, enerji teknolojisiYeryüzünde Güneş yükselişini yaşanıyor, hiç az hızlı düşüş olduğunu, ancak bilginin bu dalı sürekli yeni gerçeklerle güncellenir ve önümüzde öngörülebilir gelecekte yepyeni bir dünyanın kapılarını açacak umulmaktadır.
Doğa bize karşı
Güneşin Dünya üzerindeki enerjisini kullanmanın avantajları hakkında zaten konuştuk. Şimdi, maalesef daha az olmayan bu yöntemin eksikliklerine dikkat edelim.
Coğrafi olarak doğrudan bağımlılık nedeniyleGüneşin konumu, iklim koşulları ve Güneş'in hareketi, yeterli miktarlarda güneş enerjisi üretimi, büyük toprak masrafları gerektirir. Sonuç olarak, güneş ışınımının tüketimi ve işlenmesi alanı ne kadar büyükse, çıktıda alacağımız daha fazla miktarda temiz enerji. Bu tür devasa sistemlerin yerleştirilmesi, belirli zorluklara neden olan büyük miktarda boş alan gerektirir.
Kullanımı ile ilgili başka bir sorunGüneşin Dünya üzerindeki enerjisinin, günün saatine doğrudan bağlı olması, gecenin üretiminin sıfır olacağından ve sabah ve akşam saatlerinde son derece önemsiz olduğu için.
Ek bir risk faktörüHava koşulları - Koşullardaki ani değişiklikler, bu tür bir sistemin çalışması üzerinde çok olumsuz bir etkiye sahip olabilir, çünkü gerekli kapasiteyi ayıklamada zorluklara neden olurlar. Bir anlamda, emilim ve üretim miktarında keskin bir değişiklik olan durumlar tehlikeli olabilir.
Temiz, ama pahalı
Dünyada güneş enerjisinin kullanımıyüksek maliyeti nedeniyle şu anda zor. Ana süreçlerin uygulanması için gerekli olan fotoseller oldukça yüksek bir maliyete sahiptir. Elbette, bu tür bir kaynağı kullanmanın olumlu yönleri, geri ödeme yapar, ancak şu anda ekonomik açıdan bakıldığında, parasal maliyetlerin tam geri ödeme hakkında konuşmak gerekli değildir.
Bununla birlikte, trendin gösterdiği gibi, fotovoltaik hücrelerin fiyatı yavaş yavaş düşer, bu nedenle zamanla bu problem tamamen çözülebilir.
Sürecin rahatsızlığı
Güneşi bir enerji kaynağı olarak kullanmakAynı zamanda bir zorluktur, çünkü kaynakların işlenmesinin bu yolu oldukça zahmetli ve elverişsizdir. Radyasyonun tüketimi ve işlenmesi doğrudan temin etmek oldukça sorunlu olan plakaların saflığına bağlıdır. Ayrıca, sadece en güçlü soğutma sistemlerini kullanarak önlenebilen elemanların ısınması, aynı zamanda, ek malzeme maliyetleri gerektiren, süreç üzerinde de son derece olumsuz bir etkiye sahiptir.
Ayrıca, güneş kollektörlerinde kullanılan plakalar, 30 yıllık aktif çalışmadan sonra, giderek kullanılmaya uygun hale gelmez ve fotosellerin maliyeti daha önce tartışılmıştır.
Ekolojik sorun
Daha önce bu tür kullanımın söylendiKaynak, insanlığı gelecekte çevre ile ilgili ciddi sorunlardan kurtarabilir. Kaynakların kaynağı ve nihai ürün gerçekten çevre dostu.
Yine de güneş enerjisi kullanımı,Güneş kollektörleri ilkesi, kurşun, arsenik veya potasyum gibi bir dizi toksik madde gerektiren fotoselli özel plakaların kullanılmasıdır. Kullanımları çevreye zarar vermez, ancak çalışma sürelerinin sınırlı olduğu göz önüne alındığında, zamanla, gofretlerin kullanımı ciddi bir sorun olabilir.
Çevre üzerindeki olumsuz etkiyi sınırlamak için üreticiler, daha düşük maliyete ve çevreye daha az zarar veren ince film plakalarına yavaş yavaş geçiyorlar.
Radyasyonun enerjiye dönüştürülmesi yöntemleri
İnsanlığın geleceği hakkında filmler ve kitaplar bizeHemen hemen her zaman, gerçekte gerçeklikten önemli ölçüde farklılık gösterebilen bu sürecin aynı resmi hakkında. Dönüştürmenin birkaç yolu vardır.
En yaygın olarak daha önce açıklanan fotosel kullanımıdır.
Alternatif olarak, insanlık aktif olarakElde edilen sıcaklığın suyun ısıtılmasına uygun şekilde yönlendirilmesini sağlayan özel yüzeylerin ısıtılmasına dayanan güneş enerjisi termal enerjisini kullanır. İşlemi mümkün olduğunca basitleştirirseniz, özel evlerde yaz duşu için kullanılan tanklarla karşılaştırılabilir.
Radyasyon kullanmak için başka bir yolEnerji üretimi, yalnızca havasız bir alanda çalışabilen bir "güneş yelkenidir". Bu tür bir sistem radyasyonu kinetik enerjiye dönüştürür.
Geceleri nesil eksikliği sorunuGün, enerji birikimi ve soğutma işleminin süresine bağlı olarak devam eden güneş enerjisi balonları tarafından kısmen çözülür.
Biz ve güneş enerjisi
Dünyadaki güneş ve rüzgar enerjisi kaynaklarıçoğu zaman bunu fark etmese de oldukça aktif olarak kullanılır. Yaz duşunda suyun ortak ısınmasından daha önce bahsedilmiştir. Aslında, çoğu zaman güneş enerjisi bu amaçla kullanılır. Yine de, birçok başka örnek var: neredeyse her aydınlatma mağazası, gün içinde biriken enerji sayesinde geceleri bile elektriksiz çalışabilen ampuller bulabilir.
Fotosellere dayalı kurulumlar, her türlü pompa istasyonu ve havalandırma sisteminde aktif olarak kullanılmaktadır.
Dün, bugün, yarın
İnsanlık için en önemli kaynaklardan biri -Güneş enerjisi ve kullanım beklentileri son derece büyüktür. Verilen şube aktif olarak finanse edilir, genişletilir ve geliştirilir. Günümüzde güneş enerjisi ABD'de az gelişmiş, bazı bölgeler onu tam teşekküllü bir alternatif besin kaynağı olarak kullanmaktadır. Benzer şekilde, bu tür santraller Mojave Çölü'nde faaliyet göstermektedir. Diğer ülkeler, yakın gelecekte belki de çevre kirliliği sorununu çözecek olan bu tür elektrik konusunda bir rota almışlardır.
