השימוש באנרגיה סולארית על פני כדור הארץ. וסיכויים לשימוש באנרגיה סולארית בעולם

עד כה, הבעיה של צריכת האנרגיה עולה מספיק חדה - משאבי כדור הארץ אינם אינסופיים, ובמהלך האנושות קיומה די הרוס מה שנתן הטבע. כרגע, פעיל ביצעו עתודות פחם ונפט אשר מדי יום נעשים קטנים יותר. כוחה של מחשבה אפשר לאנושות לעשות צעד מדהים אל העתיד ולהשתמש באנרגיה גרעינית, מביא עימה סכנה גדולה לטובת הסביבה כולה.

לא פחות דחוף השאלה הסביבה - משאבי מכרות פעילים והמשך השימוש שלהם יש השלכות שליליות על מצב כדור הארץ, שינוי לא רק את אופי האדמה, ואפילו תנאים אקלימיים.

לכן תשומת לב מיוחדת מוקדשת תמיד למקורות הטבעיים של אנרגיה, כך, למשל, כמו מים או רוח. לבסוף, לאחר כל כך הרבה שנים של מחקר פעיל ופיתוח של האנושות "התבגר" השימוש באנרגיה סולארית בעולם. זה בערך אותו וימשיך אותו.

בכך אטרקטיבי

לפני שנתקדם דוגמאות קונקרטיות, לברר מה כל כך הרבה עניין בסוג זה של ייצור אנרגיה של חוקרים ברחבי העולם. הנכס העיקרי שלה יכול להיקרא בלתי נדלה. למרות השערות רבות, ההסתברות כי כוכב כמו השמש יצא בקרוב, הוא קטן מאוד. אז, לפני האנושות גילתה הזדמנות להשיג אנרגיה נקייה בדרך טבעית לחלוטין.

היתרון הברור השני של שימוש באנרגיה סולארית בעולם לסביבה זו אופציה ידידותית. השפעה על הסביבה בתנאים כאלה תהיה אפס, אשר בתורו מספק בעולם שבו עתיד טוב יותר מאשר אחד שנפתח כאשר הייצור המתמיד של מקורות מי תהום מוגבל.

לבסוף, עלינו להקדיש תשומת לב מיוחדת לעובדה כי השימוש באנרגיה סולארית הוא הסכנה לפחות לאדם.

בְּעֶצֶם

עכשיו אנחנו מגיעים לנקודה. תחת איזה שם פואטי של "אנרגיה סולארית" מסתתר למעשה להמיר קרינה לחשמל באמצעות טכנולוגיות שפותחו במיוחד. תהליך זה מסופק על ידי תאים פוטו-וולטאים, אשר האנושות כבר בשימוש פעיל מאוד למטרותיהם, די בהצלחה.

קרינת שמש

זה כל כך קרה מבחינה היסטורית כי עצם "קרינה" הוא אדם יותר אסוציאציות שליליות מאשר חיוביות בקשר עם אלו אסונות מעשה ידי אדם שהצליחו לשרוד בעולם בחייו. עם זאת, הטכנולוגיה היא שימוש באנרגיה של השמש לכדור הארץ מספק עבודה היה איתה.

בעיקרו של דבר, זה סוג של קרינה אלקטרומגנטית היא קרינה, אשר הטווח הוא בין 2.8 כדי 3.0 מיקרון.

אז בהצלחה בשימוש על ידי אנושות ספקטרום שמש הוא למעשה שלושה סוגים של גלים: UV (על 2%), כ 49% הם גל אור, ולבסוף, אותה הכמות היוותה קרינת אינפרא אדומה. יש אנרגיה סולארית כמות קטנה של רכיבים אחרים, אבל התפקיד שלהם הוא כל כך קטן כי השפעה מיוחדת על חייהם אין להם קרקעות.

כמות האנרגיה הסולארית נופלת על האדמה

עכשיו, כאשר הרכב משמש לטובת ספקטרום האנושות נקבעה, יצוין עוד תכונה חשובה של המשאב. השימוש באנרגיה סולארית על כדור הארץ נראה מאוד מבטיח גם כי הוא זמין בכמויות גדולות למדי כמעט את העלות הנמוכה ביותר עבור מחזור. כוכב סה"כ הקרין אנרגיה גדולה מאוד, עם זאת, זה עולה אל פני השטח של כדור הארץ על 47%, שווה ערך ל שבע מאות קוודריליון שעות קילוואט. לשם השוואה, נציין כי רק לקוט"ש אחד לא יוכל לספק עשור של נורות חשמל מאה ואט.

כוחה של קרינת שמש והשימוש באנרגיה בעולם, כמובן, תלוי במספר גורמים: תנאי האקלים, זוית הפגיעה של קרני על פני השטח, העונה ומיקום גיאוגרפי.

מתי וכמה

לא קשה לנחש כי הסכום היומי של אנרגית השמש המגיעה לפני השטח של כדור הארץ משתנה כל זמן, כמו תלוי ישירות על המיקום של כוכב לכת ביחס לשמש לבין בתנועת הכוכבים. זה כבר זמן רב ידוע כי לאור הצהריים ככל האפשר, תוך בבוקר ובערב, מספר קרני להגיע לפני השטח הוא הרבה יותר קטן.

עם ביטחון שאנחנו יכולים לומר כי השימוש באנרגיה סולארית יהיה פרודוקטיבי ביותר באזורים, קרוב הלהקה המשוונית, משום ששם ההבדל בין השיעורים הגבוהים ונמוכים הוא מינימאלי, המציין כי הסכום המקסימאלי של קרינה להגיע לפני השטח של כדור הארץ. לדוגמא, בשטח של אזורי המדבר של אפריקה הסכום השנתי של קרינה מגיע בממוצע 2200 שעות קילוואט, ואילו בקנדה או, למשל, אין המדדים יעלו 1000 שעות קילוואט של אירופה המרכזית.

אנרגיה סולארית בהיסטוריה

אם אתה חושב באופן רחב ככל האפשר, לנסות "לאלף" את המאור הגדול, מחמם את כדור הארץ, החל בימי קדם בימים פגאנים, כאשר כל רכיב כבר מגולם אלוהות נפרדת. אבל, כמובן, גם אם הביטוי לא יכול להיות על שימוש באנרגיה סולארית - בעולם של קסם שלט.

הנושא של השימוש באנרגיה סולארית בעולם הפך עלה פעיל רק XIV מאוחר - בתחילת המאה עשרים. פריצת הדרך האמיתית במדע נעשתה 1839 על ידי אלכסנדר אדמונד בקרל, שהצליח להפוך חלוץ של אפקט פוטו. המחקר בנושא זה גדל באופן משמעותי, וכבר כעבור 44 שנים Charlz Fritts הצליח לבנות הראשון במודול בהיסטוריה, אשר התבסס על סלניום מצופה זהב. שימוש כזה של אנרגיה סולארית בעולם נתן כמות קטנה של חשמל שוחרר - הסכום הכולל של זמן הייצור היה לא יותר מ 1%. עם זאת, עבור כל האנושות זה היה פריצת דרך אמיתית, לפתוח אופקים חדשים של המדע, אשר לא חלמו אפילו של בעבר.

תרומה משמעותית להתפתחות של אנרגיה סולארית, הציג בזמנו אלברט איינשטיין עצמו. בעולם של היום, על שם המדען בדרך כלל משויכת תורת היחסות המפורסמת שלו, אך למעשה פרס נובל הוענק לו שזה לחקר של photoemission.

לטכנולוגיה של ימינו שימוש באנרגיה סולארית בעולם עובר העלייה המטאורית, זה לא פחות ירידה מהירה, אבל הסניף הזה של הידע מתעדכן כל הזמן עם עובדות חדשות, ואפשר רק לקוות כי בעתיד הנראה לעין לפנינו תפתח את הדלת לעולם חדש לגמרי.

טבע נגדנו

לגופו של השימוש באנרגיה סולארית בעולם, אנחנו כבר דיברנו. עכשיו שימו לב לחסרונות של שיטה זו, אשר, למרבה הצער, לא פחות.

בשל התלות הישירה על המיקום הגיאוגרפי, תנאי אקלים ואת תנועת השמש לפתח אנרגיה סולארית בכמויות מספיקות זה דורש עלויות טריטוריאליות עצומות. השורה התחתונה היא שככל באזור צריכת ועיבוד של קרינת השמש, כך גדלה כמות האנרגיה הנקייה מסייעת לנו להגיע אל היציאה. מיקום אינו מערכות ענקיות כאלה דורשים כמות גדולה של שטח פנוי, מה שגורם לקשיים מסוימים.

בעיה נוספת קשורה לשימוש באנרגיה סולארית בעולם, תלויה באופן ישיר על זמן של יום, כי הייצור יהיה אפס בלילה, בזמן בבוקר ובערב, הוא זניח.

גורם סיכון נוסף הוא מזג האוויר עצמו - השינוי החד בתנאים עלול להשפיע לרעה על התפקוד של מערכת כזו, משום שהם גורמים קשיים באגים הכח הדרוש. במובן מסוים, המצב של שינוי פתאומי של הקליטה וכמות הדור יכול להיות מסוכן.

נקי, אבל יקר

השימוש באנרגיה סולארית על פני כדור הארץ הוא קשה כרגע בשל עלותו הגבוהה. תאים פוטו-וולטאיים, הדרושים ליישום של תהליכים בסיסיים יש עלות גבוהה. כמובן, את ההיבטים החיוביים של השימוש במשאבים כגון לעשות את זה ישתלם, אבל מנקודת מבט כלכלית כרגע היא לא לדבר על חשבון התאוששות עלות מלא.

עם זאת, כפי שמוצג על ידי המגמה, במחיר של תאים סולריים יורד בהדרגה, כך שעם זמן הבעיה יכולה להיפתר לחלוטין.

החיסרון של התהליך

שימוש בשמש כמקור אנרגיה הוא הקושי גם בגלל השיטה הזאת של משאבי עיבוד היא די זמן רב לא נוח. צריכה ועיבוד קרינה הוא תלוי באופן ישיר על טהרת הצלחות, המספקות די בעייתי. בנוסף, השפעה שלילית מאוד על התהליך ועל גופי החימום, אשר ניתן למנוע רק על ידי השימוש במערכת קירור עצמה שאינו מצריך עלויות מהותיות נוספות, וכן ניכר.

בנוסף, הצלחות בשימוש קולטי שמש, אחרי 30 שנים של עבודה פעילה לבוא בהדרגה למצב של עזובה, כמו עלות של תאים סולריים כאמור.

נושאים סביבתיים

זה שהוזכר קודם לכן, כי השימוש בסוג זה של משאב יכול להציל את האנושות מפני בעיות סביבתיות חמורות מספיק בעתיד. המקור מלאה והמוצר הסופי הוא באמת הנקי ביותר מבחינה אקולוגית.

עם זאת, השימוש באנרגיה סולארית, עיקרון עבודת קולטי שמש הוא להשתמש צלחות מיוחדות עם תאים סולאריים, אשר נדרש לייצור חומרים רעילים המוני כמו עופרת, ארסן או אשלגן. עצם השימוש בם של ידידותי לסביבה אינו מביא, אולם, בהתחשב המשך המוגבל של פעולתו מעל לרשות צלחות זמן יכול להיות בעיה רצינית.

כדי להגביל את ההשפעות השליליות על סביבת היצרנים עוברים צלחות הסרט הדקות, אשר יש בעלות נמוכה יותר ותוצאה פחות מזיקה על הסביבה.

שיטות להמרת אנרגית קרינה

סרטים וספרים על עתיד האנושות הם כמעט תמיד לתת לנו תמונה דומה של התהליך, אשר, למעשה, יכול להיות שונה מהותית ממציאות. ישנן מספר דרכים כדי להמיר.

הנפוץ ביותר עשוי להיקרא שתוארה לעיל הפעלה של שתאי-האור.

לחלופין האנושות פעילה משתמשת באנרגיה סולארית תרמית, המבוססת על משטחי חימום מיוחדים, המאפשרת בכיוון הנכון כאשר השיגה את הטמפרטורה על ידי חימום מים. אם לפשט את התהליך ככל האפשר, זה יכול להיות לעומת הטנקים, אשר משמשים מקלחת קיץ בבתיהם של המגזר הפרטי.

שיטה נוספת של יישום אנרגית קרינה כדי ליצור "מפרש שמש", אשר יכול לפעול רק בחלל ריק. סוג זה של מערכת ממירה קרינה לתוך האנרגיה הקינטית.

הבעיה של חוסר הייצור במהלך בלון הלילה פתרה תחנות כוח סולאריות חלקית, העבודה ממשיכה עקב ההצטברות של האנרגיה המשתחררת ומשך תהליך הקירור.

אנחנו ואנרגיה סולארית

משאבי האנרגיה של השמש והרוח על כדור הארץ משמשים די פעיל, למרות שאנחנו בדרך כלל לא שמים לב לזה. בעבר הזכיר מים וחימום וולגריים במקלחת הקיץ. למעשה, רוב האנרגיה הסולארית משמש למטרות אלה. אף על פי כן, יש שפע של דוגמאות אחרות: כמעט בכל טכנולוגית תאורה בחנות ניתן נורה חיסכון נמצאת, אשר יכול לפעול ללא זרם חשמלי אפילו בלילה בשל האנרגיה שנצברה במהלך היום.

מתקנים פוטו מבוססים נמצאים בשימוש נרחב בתחנות שאיבה שונות, ומערכות אוורור.

אתמול, היום, מחר

אחד המשאבים החשובים ביותר לאנושות - אנרגיה סולארית, ואת הסיכויים לשימוש שלה הוא גבוה מאוד. התעשייה ממומנת באופן פעיל, הוארכה ומשופר. עכשיו האנרגיה סולארית המפותחת ביותר בארצות הברית, שבו כמה אזורים משתמשים בו כמקור אלטרנטיבי מניין של אספקה. אותו הכח של סוג זה של עבודה במדבר מוהאבי. מדינות אחרות כבר מזמן לקבוע את מהלך מסוג זה של ייצור החשמל כי בקרוב עשוי לפתור את בעיית זיהום.