Energie solară

1. Introducere

În ultimul timp s-au pus mari probleme cu privire la încălzirea globală şi la o reducere considerabilă a resurselor regenerabile datorită consumului mare de energie. Mulţi cercetători au încercat prin studiile lor experimentale să găsească o soluţie a înlocuirii acestor resurse regenerabile cu cele neconvenţionale.

Sursa neconvenţională de energie se poate defini că aceea sursă care nu utilizează resursele regenerabile (combustibilii clasici: petrol, cărbune, etc) ci utilizează energia solară, a vântului, mareelor etc.

Cele mai importante surse neconvenţionale sunt:

- Soarele (energia solară);

- Vântul (energie eoliană);

- Apa (energie hidraulică).

Energia solară

Energia solară este o sursă inepuizabilă şi nepoluantă. Acesta energie poate fi convertită în mai multe forme de energie. Există patru posibilităţi de conversie şi anume:

- fotomecanică în energie cinetică;

- fototermică în căldură;

- fotochimică în energie chimică;

- fotoelectrică în energie electrică.

Conversia fotomecanică are un domeniu de utilizare foarte mic, aceasta putând fi aplicată deocamdată doar în domeniul energeticii spaţiale. In cazul conversiei fototermice, se pune un mare accent deoarece ea poate determina condiţii climatice şi meteorologice din diverse zone geografice.

Conversia fotoelectrică joacă şi ea un rol important pentru planeta noastră deoarece pe baza studiilor făcute s-a dovedit că da rezultate foarte bune. Cea de-a patra conversie cea fotochimica are şi ea importanta ei deoarece pe baza acesteia se pot obţine anumiţi produşi chimici printre care şi combustibili.[1]

Energia solara se utilizeaza in multe domenii de activitate, cel mai utilizat domeniul este acela pentru incalzirea apei menajere, pentru producerea curentului electric, pentru desalinzarea apei, etc. In domeniul industrial acesta se poate folosi pentru: incalzitoarele, cuptoarele, uscatoriile solare, in domeniul spatial se utilizeaza pentru navele cosmice, automobile pentru deplasarea in spatiu, etc. Energia solara se utilizeaza si in domeniul casnic cum ar fi: climatizarea de iarna si de vara, producerea apei calde menajere, frigidere solare, sobe de gatit solare, pilele solare.[2].

Pentru a colecta energia solară, cea mai comună cale este de a utiliza panourile solare. Tehnologiile solare sunt în general caracterizate ca fiind fie pasive sau active solare depinzând de modul de captare, conversie şi distribuţie a energiei solare.

Tehnicile solare active includ utilizarea de panouri fotovoltaice şi colectoare termice solare pentru a valorifica energia. Tehnicile solare pasive includ orientarea unei clădiri către Soare, selectând materialele cu masa termică favorabile sau cu proprietăţi de dispersie a luminii, precum şi spaţiile de proiectare prin care circulă aerul natural [3].

Energia solară poate fi utilizată mai ales în ţările cu clima deşertică, soarele reprezentând un factor principal care poate fi utilizat ca sursa de energie, de exemplu pe baza unui studiu (W.E. Alnaser, F. Trieb and G.Knies ‘’Solar energy Technology în the Middle East and North Africa (MENA) for Substainable Energy, Water and Environment’’) realizat pe anumite ţări din estul şi nordul Africii în care deficitul de apă este foarte mare, se demonstrează că pentru desalinizarea apei în loc să se folosească combustibilii fosili se pot folosi surse neconvenţionale de energie de exemplu utilizând energia solară. În acest studiu se mai arată cum emisiile totale de carbon pot fi reduse cu 40% din producţia de energie electrică.[4]

Energia solara a fost valorificata de oameni inca din cele mai vechi timpuri, utilizand o gama larga de tehnologii in continua evolutie, ea reprezintand cea mai mare parte a energiei disponibile pe Pamant, insa doar o mica parte din acesta este si utilizata. [5]

Utilizarea energiei solare apare din timpurile istoriei ca prezenta in viata oamenilor sub diferite forme: arma, utilizare efectiva, astfel ca in sec. III i.H., matematicianul grec Arhimede (287-212 i.H.) a aparat cetatea Siracuza de atacuri cu ajutorul unor oglinzi uriase care orientau fasciculele de lumina focalizata spre navele inamice, incediindu-le.

In 1767, apare si termenul de energie termo-solara, cand omul de stiinta elvetian Horace de Saussure a inventat ‘’cutia fierbinte’’, adica primul colector solar, iar in 1830 astrologul Sir Jhon Hershel utilizeaza ‘’cutia fierbinte’’ pentru a gati in timpul unei expeditii in sudul Africii.[6]