Energia solară - dezvoltare durabilă

Soarele este una din miliardele de stele, dar este sursa de energie a tuturor fiintelor vii de pe întregul Pamânt. Energia solara care ajunge pa pamânt in 40 de minute ar fi ajuns pentru acoperi nevoia de energie pe un an întreg a întregii omenirii.

Omul utilizeaza într-o asa masura combustibilul pe baza de materie fosilizata-petrolul si carbunele-încât rezervele se vor epuiza în a doua parte a secolului viitor. Mai demult s-a crezut ca centrala atomica este o solutie alternativa, dar gradul sau de periculozitate este demonstrat de catastrofa de la Cernobâl, din 1986. S-a demonstrat ca dintre sursele de energie care ar putea înlocui combustibilul fosil, energia solara ofera siguranta si acuratetea ce mai mare.

Radiatia solara

Atmosfera reflecta aproximativ 30% si absoarbe 20% din radiatia solara, astfel pe suprafata solului ajung doar 50 % din ea. Chiar si asa însa aceasta cantitate este de 170 de milioane de ori mai mare decât productivitatea celor mai mari centrale.

În zonele tropicale aceasta cauzeaza arderea tufisiurilor, focul izbucnind datorita focalizarii razelor solare prin picaturile de roua, care se conporta ca niste lentile optice. Grecii au utilizat energia solara înca din 400 î.e.n. pentru aprinderea focului, folosind globuri de sticla pline cu apa. În 200 î.e.n. ei si chinezii foloseau oglinzi concave în acest scop.

În cuptorul solar modern, lumina solara este folosita pentru a gati, o oglinda concava (reflectorul) focalizeaza razele soarelui pe mâncare sau pe vas. În unele cuptoare se foloseste un sistem de oglinzi plate pentru a directiona razele soarelui pe alimente.

Pe aceeiasi idee se bazeaza si functionarea furnalului solar. În Mont Luis, Franta, s-a construit o cladire cu mai multe nivele, cu o latura acoperita de oglinzi, astfel încât totalitatea lor sa formeze o uriasa oglinda concava. Camera de încalzire din focar poate încalzi pana la 3000 o Celsius – la aceasta temperatura se topesc majoritatea motalelor.

Cladiri încalzite de soare

Într-o oarecare masura orice casa este încalzita de soare, dar unele dintre ele sunt proiectate pentru a folosi cât mai bine aceasta sursa de energie gratuita. Aceste case au ferestre mari în partea unde cad razele soarelui la amiaza, iar pe partea mai racoroasa, mai mici. În multe locuri se monteaza obloane sau jaluzele confectionate din material iyolat termic care se închit noaptea, astfel sa se pastreze caldura primita în timpul zilei. Aceasta se numeste folosirea pasiva a energiei solare.

În multe gospodarii, energia solara se foloseste la încalzirea apei. Lumina soarelui încalzeste apa rece care curge prin panourile plate si închise, numite colectoare. De obicei se monteaza pe acoperisul caselor, sub un unghi care sa permia absorbtia unei cantitati cât mai mari de energie.

Bateriile solare

Bateriile soalare sunt niste instrumente electronice, care utilizeaza fonomenul fotoelectric, pentru producerea energiei electrice. Într-o fotocelula de genereaza o tensiune mica, de aceea trebuie legate mai multe astfel de celule in serie, pentru ca bateria solara sa se poata foloso ca sursa de energie. Fotocelulele sunt niste placi subtiri din materiale semiconductoare, de obicei siliciu.Unele sunt facute din galiu, arseniu, care sunt tot semiconductoare.Astfel de celule au randament mai scazut, dar sunt functionale si la temperaturi mult mai ridicate. De ceea se folosesc pentru alimentare cu energie a satelitilor, mai expusi radiatiei solare. Cei mai multi sateliti artificiali functioneaza cu ajutorul panourilor solare, semena calculatoarelor si a majoritatii ceasurilor cu quartz.

Avionul solar Challenger a zburat peste Canalul Mânecii având ca singura sursa de energie lumina soarelui. Panourile solare care îi acopereau aripile generau suficient curent pentru a roti cu o turatie corespunzatoare elicea.