A napenergia kilátásai a világban
Régóta nem titok, hogy bolygónk energiafogyasztása évről évre növekszik, és a növekedési ütemek korántsem okoznak csalódást. Ugyanakkor, mint száz évvel ezelőtt, a fosszilis tüzelőanyagok szolgálják az emberek fő energiaforrását szerte a világon, és ez annak ellenére van így, hogy az atom energiáját több mint fél évszázada uralják, de a aránya továbbra sem haladja meg a 10%-ot.
Amikor az ember használta az atomenergiát, úgy tűnt, hogy most ezt a fosszilis tüzelőanyagot biztosan kiszorítják a fő energiaforrásból, de ez sajnos nem történt meg.
Még a legoptimistább előrejelzések is azt sugallják, hogy ha az olaj- és gázkitermelési ráta egyszerűen a jelenlegi szinten marad, akkor ez az üzemanyag csak néhány évtizedig fog kitartani. Még néhány évszázadra lesz elég szén, de végül ez az út határozottan zsákutcába vezet. És mit kell tennie az embereknek, amikor egyszerűen nincs tüzelőanyag a föld belsejében, de az energiaigény is tovább fog nőni?
Szerencsére bolygónk életének legfontosabb energiaforrása – a Nap – 150 millió kilométerre van a Földtől. A Nap folyamatosan termonukleáris reakciókon megy keresztül, amelyek energiaintenzitásukat tekintve minden modern atomreaktort felülmúlnak. Ezt az energiát az élet eredetének köszönhetjük, oxigén szabadul fel a légkörbe, a gáz és az olaj kémiai energiát nyer, és jelentős hélium-3 tartalékok keletkeznek a Holdon.
A Nap évente 15 ezerszer több energiát ad bolygónknak, mint amennyit az emberiség elfogyaszt. A napenergia fő előnyei az általános elérhetőség és a kimeríthetetlenség, és Lásd még a naperőművek környezeti biztonságát (kivéve a termelési szakaszban bekövetkező környezeti károkat) ezek a létesítmények). Eddig mintegy 10 módszert fejlesztettek ki és alkalmaztak (különböző léptékben) a napsugárzás elektromos árammá és hővé alakítására.
Az az energia, amelyet a Nap önmagában fénysugárzás formájában küld a Földre, többet fog biztosítani, mint az emberiség összes energiaszükségletét. Például az Egyenlítőnél körülbelül 2,5 kW nyerhető a földfelszín minden négyzetméteréből. De miért ne használnánk fel most ezt a feneketlen erőforrást a folyamatosan égető olaj és gáz helyett?
Ez a lényeg a napenergia elektromos energiává történő közvetlen átalakításának módszerei jelenleg még nagyon primitívek. Annak ellenére, hogy a tudomány számos irányban nagyot fejlődött, a napenergia felhasználása még mindig nem elég hatékony.
Tompa napelemek az alapon szilícium fotodiódák lehetővé teszik a fényenergia legoptimálisabb átalakítását elektromos energiává.
A napelemek megtalálhatók elektronikus órákban, számológépekben és más alacsony fogyasztású eszközökben is. A jelentős kapacitású akkumulátorok azonban a mai napig drágák és nem hatékonyak, megtérülési ideje több évtizedes.
De változnak az idők és új anyagok jelennek meg, évről évre javulnak a gyártási módszerek, megjelennek a szilíciumhoz képest olcsó szerves félvezetők, ami nagyobb hatásfokot ad, és már 37,8%-os rekordot értek el.
Más módokat is ígérnek a Nap energiájának megragadására és elektromossággá alakítására. Például só vagy víz melegítése a generátorturbinák utólagos forgatásával, így a Las Vegas melletti Crescent Dunes Solar Energy Project naperőmű napi 10 órán keresztül akár 110 MW villamos energiát is termel.
A torony típusú, 165 méteres toronymagasságú szerkezet egy olvadt sóval ellátott tartály fókuszált napsugárzásával történő fűtés elvén működik, amelynek hőmérséklete eléri az 1000 ° C-ot. A létesítmény infrastruktúrájában minden szükséges, beleértve a hőcserélőt és a termelőállomást.
A napfényt a körülötte, legfeljebb három kilométeres távolságban elhelyezett tízezer tükör fókuszálja a torony tetejére. Mindegyik ilyen tükör több négyzetméteres területtel rendelkezik, és a hangsúly a mindössze 30 cm széles hőcserélőn van.
Amint látja, vannak kilátások, mivel a technológiák nem állnak meg. Ez azt jelenti, hogy nincs messze az idő, amikor a nap energiája az emberiség egyik kulcsfontosságú forrásává válik.
Lásd még ebben a témában: A naperőművek típusai