SURSE NECONVENTIALE DE ENERGIE
ENERGIA SOLARA
Soarele este doar una dintre miliardele de stele, dar este sursa de energie a tuturor fiintelor vii de pe intregul Pamant. Energia solara care ajunge pe Pamant in 40 de minute ar fi de ajuns pentru a acoperi nevoia de enrgie pe un an a intregii omeniri.
Energia solara este energia radianta produsa in interiorul Soarelui in urma reactiilor de fuziune nucleara. Ea este transmisa pe Pamant intr-o cuanta de energie numita foton, care interactioneaza cu atmosfera si suprafata Pamantului.
Puterea energiei solare intr-un punct al planetei depinde, intr-un mod complicat, de ziua anului, momentul zilei si de latitudinea acelui punct.
Omul utilizeaza intr-o asa masura combustibilul pe baza de materie fosilizata- petrolul si carbunele- incat rezervele naturale se vor epuiza in a doua parte a secolului viitor. Mai demult s-a crezut ca centrala atomica este o solutie alternativa, dar gradul sau de periculiozitate este demonstrat de catastrofa nucleara de la Cernobal, din 1986. S-a demonstrat ca sursele de energie care ar putea inlocui combustibilul fosil, energia solara ofera siguranta si acuratetea cea 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 insa aceasta cantitate este de 170 de milioane de ori mai mare decat productivitatea marilor centrale.
In zonele tropicale aceasta cauzeaza arderea tufisurilor, focul izbucnind datorita focalizarii razelor solare prin picaturile de roua, care se comporta ca niste lentile optice. Grecii au utilizat energia solara inac din 400 i.e.n pentru aprinderea focului, folosind globuri de stila pline cu apa. In 200 i.e.n ei foloseau oglinzi concave in acest scop.
In cuptorul solar modern, lumina solara este folosita pentru a gati, o oglinda (reflectorul) focalizeaza razele soarelui pe mancare sau pe vas. In unele cuptoare solare in loc de oglinda concava se foloseste un sistem de oglinzi plate pentru a directiona razele soarelui pe alimente.
Pe aceeasi idee se bazeaza si functionarea furnalului solar. In Mont Luis, Franta, s-a conttruit o cladire cu mai multe nivele, cu o latura acoperita de oglinzi, astfel incat totalitatea lor sa formeze o uriasa oglinda concava. Camera de incalzire din focar se poate incalzi pana la 3000 grd C- la aceasta temperatura topindu-se majoritatea metalelor.
Cladiri incalzite de Soare
Intr-o oarecare masura orice casa este incalzita de Soare, dar unele dintre ele sunt proiectate pentru a folosi act mai bine aceasta sursa de energie gratuita. Aceste case au ferestre mari pe partea unde cad razele Soarelui la amiaza, si pe partea mai racoroasa, mai mici. in multe locuri se monteaza obloane sau jaluzele, confectionate din material izolant termic, care se inchid noaptea, astfel se pastreaza calduara primita in timpul zilei. Aceasta se numeste folosirea pasiva a enegiei solare.
Bateriile solare
Bateriile solare sunt niste instrumente electronice, care utilizeaza fenomenul fotoelectric pentru producerea energiei electrice. Intr-o fotocelula se genereaza o tensiune mica, de aceea trebuie legate mai multe asrfel de celule in serie, pentru ca bteria solara sa se poata folosi ca sursa de energie. Fototcelulele sunt niste placi subtiri din materiale semiconductoare, de obicei siliciu. Unele sunt facute din galiu, arseniu, care sunt tot semiconductoare. Astfel de celule au randamentul mai scazut, dar sunt functionale si la temperaturi mult mai ridicate. De aceea se folosesc pentru alimentarea ceu energie a satelitilor, mai expusi radiatiei solare. Cei mai multi sateliti artificiali functioneaza cu ajutorul panourilor solare, asemenea calculatoarelor si a majoritatii ceasurilor cu quartz. Avionul solar Challenger a zburat peste Canalul Manecii avand ca singura sursa de enegie lumina soarelui. panourile solare care ii acopereau aripile generau sufiecient curent pentru a roti cu o turatie corespunzatoare elicea.
Curent fara retea de trandport la distanta
In locurile mai putin accesibile, mai izolate de lume, cea mai mare parte a curentului necesar unei gospodarii este furnizata de panourile solare. O paret din curentul astfel generat este folosita pentru incarcarea unor acumulatori, astfel alimentarea cu energie electrica nu se intrerupe odata cu lasarea serii.
Bateriile solare ofera o siguranta mare. Odata montate, aproape nu necesita revizie in continuare. Ani intregi pot functiona fara nci o supraveghere. In Marea Britanie, panourile solare furnizeaza energie electrica pentru farurile fara pentru personal. Un rol asemanator indeplinesc si in statiile ce urmaresc evolutia vremii in larg, pe mare si pe tarm.
Pentru a genera curent fotocelulele necesita lumina, nu caldura, de aceea poate functiona farul de 360 kw al unei piste de aterizare in mijlocul unei pustietati inghetate din Alaska. Inca din anii 60 satelitii artificiali de telecomunicatii sunt alimentati cu ajutorul unor panouri solare enorme. Varianta cea mai avansata este statia Freedom , care a fost lansata in jurul Pamantului la sfarsitul secolului trecut. Aceasta a fost echipata cuu opt panouri soalre, asemanatoare unor aripi care sa transforme lumina solara in tr-o putere electrica de 75 kw.
Daca se va realiza proiectul maret al inginerului American Dr. Peter Glaser, in secolul XXI un sistem de centrale cosmice va furniza cantitatea de energie electrica necesara omenirii. Dupa conceptia Dr. Glaser, in jurul pamantului s-ar roti o flota de 40 de sateliti (SPS), centrale solare generatoare de energie din radiatia solara. Energia generata in fotocelule va fi transformata in microunde si acestea ar fi transmise spre statii de receptie terestre. Aici a-sr realiza retransformarea microundelor in energie electrica. Potrivit Biroului european pentru Navigatia Cosmica, 40 de SPS-uri ar acoperi un sfert din necesarul energiei electrrice a Uniunii Europene in jurul anului 2040.
Exista insa o problema: aceasta radiatie de microunde, de putere mare ar arde orice pasare sau om intalnit in acale care n7u s-ar afla intr-o aeronava din metal. Cu toate acestea multi savanti sunt extremi de convinsi ca mare parte a energiei va fi furnizata in viitor de centralele cosmice.
Realizator: Militaru Anca cls a XII-a C Cantemir Voda
