A környezet

Napenergia

Mi a napenergia?

A Föld bolygón az összes energia elsődleges forrása a Nap. A napenergia közvetlenül a napfényből előállított energia. A napenergia felhasználható hőenergiára vagy átalakítható elektromos energiává.

Megújuló energia

Amikor napenergiát használunk, nem használjuk fel a Föld olyan erőforrásait, mint a szén vagy a kőolaj. Ez teszi a napenergiát megújuló energiaforrássá. A napenergia emellett tiszta energia, amely nem termel sok szennyezést.

Napenergia a hőtermeléshez

A napenergia felhasználható lakások és más épületek fűtésére. Néha a fűtésre használt napenergia lehet passzív is. Ilyenkor a hő mozgatásához nem használnak mechanikus alkatrészeket. A passzív fűtés segít melegen tartani a házakat télen, felmelegíteni az úszómedencéket, és még az autónkat is felmelegíti, amikor kint parkolunk vele (ami télen kellemes, de egy forró nyári napon már nem annyira).

Aktív fűtésről akkor beszélünk, ha mechanikai elemek segítik a hő mozgatását. A napot felhasználhatjuk a víz vagy a levegő felmelegítésére, amelyet aztán az épületbe pumpálunk, hogy minden helyiségben egyenletes meleget biztosítsunk.

Napenergia a villamos energiáért

Amikor a legtöbben a napenergiára gondolunk, a napelemekre gondolunk, amelyek a napsugarakat elektromossággá alakítják. A napelemeket fotovoltaikus celláknak is nevezik. A "fotovoltaikus" szó a "fotonok" szóból származik, amelyek a napfényt alkotó részecskék, valamint a "volt" szóból, amely az elektromosság mérőszáma.

A napelemeket ma általában olyan kis kézi eszközökben használják, mint a számológépek és a karórák. Egyre népszerűbbek az épületek és otthonok esetében, mivel egyre hatékonyabbak. A napelemek egyik szép tulajdonsága, hogy az épületek vagy otthonok tetején is elhelyezhetők, így nem foglalnak el több helyet.

Napelemek egy házon villamosenergia előállítására

Hogyan működnek a napelemek?

A napelemek a napból érkező fotonok energiáját alakítják át elektromos árammá. Amikor a foton a cella tetejére érkezik, az elektronok a cella felületére vonzódnak. Ez feszültséget hoz létre a cella felső és alsó rétege között. Amikor a cella felső és alsó rétege között elektromos áramkör alakul ki, áram folyik, amely elektromos berendezéseket táplál.

Egy épület vagy egy otthon energiaellátásához sok napelemre van szükség. Ebben az esetben számos napelemet kapcsolnak össze egy nagy cellatáblává, amely több teljes energiát képes termelni.

A napenergia története

A fotovoltaikus cellát 1954-ben találták fel a Bell Labs kutatói. Azóta a napelemeket olyan kis tárgyakon használják, mint a számológépek. Az űrhajók és műholdak fontos energiaforrása is.

Az 1990-es évektől kezdve a kormányzat kutatásokat finanszírozott és adókedvezményeket kínált a tiszta és megújuló energiát, például a napenergiát használó embereknek. A tudósok előrelépéseket tettek a napelemek hatékonyságában. Ma a napelemek hatékonysága körülbelül 5-15%, ami azt jelenti, hogy a napfény energiájának nagy része kárba vész. Remélik, hogy a jövőben elérik a 30%-os vagy annál jobb hatékonyságot. Ezáltal a napenergia egysokkal gazdaságosabb és életképesebb energetikai alternatíva.

Vannak-e hátrányai a napenergiának?

A napenergiának két nagy hátránya van. Az egyik hátránya, hogy a napfény mennyisége egy adott helyen a napszak, az időjárás és az évszak függvényében változik. A másik hátránya, hogy a jelenlegi technológiával sok drága fotovoltaikus cellára van szükség ahhoz, hogy megfelelő mennyiségű villamos energiát termeljünk.

Érdekességek a napenergiáról

• A világ legnagyobb naphőerőművei Kalifornia államban találhatók.
• Világszerte számos nagy fotovoltaikus erőmű épül, a legnagyobbak közül néhány Kínában, Kanadában és az Egyesült Államokban (Nevada).
• Ha a világ sivatagjainak csupán 4%-át borítanák fotovoltaikus cellák, akkor a világ teljes villamosenergia-ellátását biztosítani tudnák.
• Sokan úgy gondolják, hogy ahogy a napelemek egyre hatékonyabbá és olcsóbbá válnak, az új házak és épületek alapfelszereltségévé válnak.
• 1990-ben egy napelemes repülőgép üzemanyag nélkül repült át az Egyesült Államokon.
• Albert Einstein 1921-ben Nobel-díjat kapott a fotovoltaikus energiával kapcsolatos kutatásaiért.

Töltsön ki egy tíz kérdéses kvízt erről az oldalról.

Földszennyezés

Légszennyezés

Vízszennyezés

Ózonréteg

Újrahasznosítás

Globális felmelegedés

Megújuló energiaforrások

Megújuló energia

Biomassza energia

Geotermikus energia

Vízenergia

Napenergia

Hullám- és árapály-energia

Szélenergia

Tudomány>> Földtudomány>> Környezetvédelem