Энергия солнца используется живыми организмами с начала времен. Без солнечного света не было бы жизни в вообще. А как человек использует такой ценный ресурс? Сразу на ум приходят солнечные панели, которые сотнями расставляют в пустынях… Однако это далеко не единственный способ получения электроэнергии. Сейчас вы узнаете многое о солнечной энергетике
В 21 веке люди активно стали задумываться об экологических проблемах и новых способах получения электроэнергии. С развитием науки и техники ученые создали особые материалы – полупроводники. Некоторые из них выделяют электричество, когда на них светит солнечный свет. Но у такого «классического» способа получения электроэнергии есть несколько недостатков. Основными являются дороговизна и токсичность производства.
Но сложность производства вполне оправдывает себя: если бы человечество смогло использовать лишь 0,0125% энергии солнца, то полученное электричество покрыло бы все нужды людей. А использование 0,5% энергии позволило бы ещё очень долго не задумываться об энергетических проблемах. Но есть загвоздка: чтобы получать столько электроэнергии необходимо разместить панелей на территории около 130’000 квадратных километров. Это сопоставимо с размерами Греции. На данный момент такое реализовать невозможно. Вот ученые и задумались о том, как получать электроэнергию из солнца другими способами.
Солнечные коллекторы
Такие генераторы преобразуют тепловую энергию в электрическую. В основе преобразования тепловой энергии солнца в электрическую лежит эффект Зеебека, открытый в 1821 году. Суть в следующем: если мы возьмем проводник (провод или металлический брусок), который имеет разный химический состав на своих краях и нагреем одну из частей мы сможем получать электричество.
Достоинства:
- Дешевый в производстве
- Прост в изготовлении
- Не требует обслуживания и не может сломаться
Недостатки:
- Очень низкая эффективность
Это неплохой генератор для небольших устройств: различных ламп или детекторов, но для промышленного использования он не годится.
Паротурбинные солнечные электростанции
Суть данного устройства крайне проста: необходимо взять параболическое зеркала и в месте, где собираются солнечные лучи расположить котел. В котле вода превращается в пар, который идет на турбину и вырабатывает электроэнергию. Помимо этого, вырабатываемое тепло можно использовать тепло для обогрева зданий.
Достоинства:
- Компактность генератора
- Способность вырабатывать и электроэнергию, и тепло
- Неплохой эффективность генератора, превосходящая солнечные панели
Недостатки:
- Массивность конструкции
- Необходимость очистки зеркал
Такие электростанции строили в СССР и в США. К сожалению, СЭС-5, построенная в Крыму разобрана.
Использование энергии солнца не для выработки электроэнергии
Солнечный свет можно использовать не только для получения электричества. Существует множество устройств, которые выполняют различные задачи. Коротко о них:
Теплый воздух используется для просушки зерна. Если покрасить емкость для зерна в черный цвет – оно будет сохнуть в разы быстрее.
Если правильно расположить дом, то он сам сможет обогревать себя: достаточно лишь наладить циркуляцию воздуха и сохранение тепла.
Это может быть неожиданным, но солнечная энергия может охлаждать воздух: достаточно лишь вместо классических нагревателей хладагента использовать солнечные и вот мы уже можем охлаждать помещения.
Подводя итоги
Существует множество способов генерации энергии из солнца, а также применения света для различных целей. Солнечная энергетика – не решение всех энергетических проблем человечества. Только разумное комбинирование различных способов получения тепловой и электрической энергии позволит человеку решить задачи, которые ставит перед ним современный мир.
А что вы думаете насчет солнечной энергетики? Делитесь своим мнением в комментариях, подписывайтесь на канал и ставьте лайк. Спасибо за прочтение
Если вам было интересно, рекомендую ознакомиться и с другими нашими статьями:
Сравниваем телескопы и микроскопы: что мощнее?
Как часто ученые врут в своих исследованиях?
Птицы не нуждаются в кормушках, чтобы выжить зимой