Aplinka

Saulės energija

Kas yra saulės energija?

Pagrindinis visos energijos šaltinis Žemės planetoje yra Saulė. Saulės energija - tai energija, gaunama tiesiogiai iš saulės šviesos. Saulės energiją galima naudoti šilumos energijai arba paversti elektros energija.

Atsinaujinančioji energija

Kai naudojame saulės energiją, nenaudojame jokių Žemės išteklių, tokių kaip anglis ar nafta. Todėl saulės energija yra atsinaujinantis energijos šaltinis. Saulės energija taip pat yra švari energija, nesukelianti didelės taršos.

Saulės energija šilumos gamybai

Saulės energija gali būti naudojama namams ir kitiems pastatams šildyti. Kartais saulės energija šildymui gali būti pasyvi. Tai reiškia, kad šilumai perduoti nenaudojami jokie mechaniniai komponentai. Pasyvusis šildymas padeda išlaikyti namus šiltus žiemą, pašildyti baseinus ir net sušildyti automobilį, kai jį pastatome lauke (tai malonu žiemą, bet ne taip gerai karštą vasaros dieną).

Aktyvusis šildymas - tai toks šildymas, kai šilumą padeda pernešti mechaniniai komponentai. Saulė gali būti naudojama vandeniui ar orui pašildyti, kuris po to siurbliais perpumpuojamas po pastatą, kad visose patalpose būtų tolygiai šilta.

Saulės energija elektrai gaminti

Kai dauguma mūsų galvoja apie saulės energiją, galvojame apie saulės elementus, kurie saulės spindulius paverčia elektra. Saulės elementai dar vadinami fotovoltiniais elementais. Žodis "fotovoltinis" kilęs iš žodžio "fotonai", t. y. saulės šviesą sudarančios dalelės, ir žodžio "voltai", kuris yra elektros energijos matas.

Šiandien saulės elementai dažniausiai naudojami mažuose rankiniuose prietaisuose, pavyzdžiui, skaičiuotuvuose ir rankiniuose laikrodžiuose. Jie vis labiau populiarėja pastatuose ir namuose, nes tampa vis efektyvesni. Saulės elementų privalumas yra tas, kad juos galima įrengti ant pastato ar namo stogo, neužimant papildomos vietos.

Saulės baterijos ant namo, naudojamos elektrai gaminti

Kaip veikia saulės elementai?

Saulės baterijos saulės fotonų energiją paverčia elektros energija. Kai fotonas patenka į viršutinį elemento sluoksnį, elektronai pritraukiami prie elemento paviršiaus. Dėl to tarp viršutinio ir apatinio elemento sluoksnių susidaro įtampa. Kai per viršutinį ir apatinį elemento sluoksnius susidaro elektros grandinė, teka srovė, kuri maitina elektros įrangą.

Pastatui ar namui aprūpinti energija reikia daug saulės elementų. Šiuo atveju keli saulės elementai sujungiami į didelį elementų masyvą, kuris gali pagaminti daugiau bendros energijos.

Saulės energijos istorija

Fotovoltinį elementą 1954 m. išrado "Bell Labs" mokslininkai. Nuo tada saulės elementai naudojami tokiuose mažuose daiktuose kaip skaičiuotuvai. Jie taip pat buvo svarbus energijos šaltinis kosminiams laivams ir palydovams.

Nuo 1990-ųjų vyriausybė finansavo mokslinius tyrimus ir siūlė mokesčių lengvatas žmonėms, naudojantiems švarią ir atsinaujinančią energiją, pavyzdžiui, saulės energiją. Mokslininkai padarė pažangą saulės elementų efektyvumo srityje. Šiandien saulės elementų efektyvumas yra apie 5-15 %, o tai reiškia, kad daug saulės šviesos energijos yra iššvaistoma. Jie tikisi ateityje pasiekti 30 % ar didesnį efektyvumą. Tai padarys saulės energijądaug ekonomiškesnė ir perspektyvesnė energijos alternatyva.

Ar yra kokių nors saulės energijos trūkumų?

Vienas trūkumas yra tas, kad saulės šviesos kiekis konkrečioje vietoje kinta priklausomai nuo paros laiko, oro sąlygų ir metų laiko. Kitas trūkumas yra tas, kad naudojant dabartines technologijas reikia daug brangių fotovoltinių elementų, kad būtų pagamintas tinkamas elektros energijos kiekis.

Įdomūs faktai apie saulės energiją

• Didžiausios pasaulyje saulės šiluminės elektrinės yra Kalifornijos valstijoje.
• Pasaulyje statoma daug didelių fotoelektrinių elektrinių. Vienos didžiausių yra Kinijoje, Kanadoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose (Nevadoje).
• Jei tik 4 % pasaulio dykumų būtų padengtos fotovoltiniais elementais, jie galėtų tiekti visą pasaulio elektros energiją.
• Daugelis žmonių mano, kad saulės kolektoriai taps efektyvesni ir pigesni, todėl jie taps įprastu naujų namų ir pastatų elementu.
• 1990 m. saulės energija varomas lėktuvas perskrido Jungtines Valstijas nenaudodamas degalų.
• 1921 m. Albertas Einšteinas gavo Nobelio premiją už fotovoltinės energijos tyrimus.

Atlikite dešimties klausimų viktoriną apie šį puslapį.

Žemės tarša

Oro tarša

Vandens tarša

Ozono sluoksnis

Perdirbimas

Pasaulinis atšilimas

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

Atsinaujinančioji energija

Biomasės energija

Geoterminė energija

Hidroenergija

Saulės energija

Bangų ir potvynių energija

Vėjo energija

Mokslas>> Žemės mokslai>> Aplinka