SOLARNA ENERGIJA

Solarna energija je naziv za vrstu energije koja se dobija iz sunčeve. Ova energija se može koristiti za razne namene.
Solarna energija je u poslednje vreme stekla veliku popularnost kao obnovljivi izvor energije koji sa sobom ne donosi zagađenje povezano s fosilnim gorivima

Odavno se zna, da su polovi Zemlje mnogo hladniji od ekvatora. Razlog ovome je da se energija Sunčevog zračenja mnogo slabije absorbuje, ako dolazi na površinu pod malim ili tupim uglom, umesto pod pravim. Dok ekvator prima Sunčeve zrake pod otprilike pravim uglom tokom cele godine, polovi primaju iste pod uglovima manjim od 15 °. Ovu zakonitost treba imati u vidu pri korišćenju Sunčeve energije.
Što se tiče istorije korišćenja solarne energije, već su krajem 19. veka ljudi počeli da koriste toplu vodu dobijenu iz buradi obojenih u crno. Ideja, da se Sunčevo grejanje koristi u arhitekturi je istodobna sa samom naukom.


Slika 2. solarna peć na jugu Francuske

Ako želimo da koristimo Sunčevo zračenje kao izvor energije, treba da se upoznamo sa samom zvezdom. Njen sastav je otprilike 75% vodonika i 25% helijuma. Ovo je važno znati, jer se u unutrašnjosti Sunca odvijaju termonuklearne reakcije, putem kojih se vodonik transformiše u teže elemente. Sunčeva energija potiče upravo od te reakcije, koja se zove nuklearne fuzija. Količina vodonika nam govori da ne treba da se bojimo prestanka te reakcije u skorije vreme, što nam daje eone vremena da mi sami pokušamo da pronađemo način za ostvarivanje fuzije. Temperatura Sunca je 5800 °C na površini i nekih pet miliona stepeni u centru. Prosečna udaljenost Zemlje od Sunca iznosi nekih 150 miliona kilometara, koju razdaljinu Sunčeva svetlost pređe za nešto od osam minuta. Na ovom ogromnom putu Sunčevi zraci praktično ne gube ništa od svoje energije, pošto prolaze kroz vakum. Najviše energije se gubi pri ulasku u atmosferu, gde je količina energije merena na gornjoj granici atmosfere četiri puta veća od one na površini. Zbog ovog razloga bi bilo praktično izgraditi velike solarne elektrane na putanji oko Zemlje, ali transport dobijene energije je još nerešen problem, pa se ta energija danas koristi samo za napajanje satelita i Međunarodne Svemirske Stanice..

Sunčeva energija se najčešće iskorišćava putem uređaja zvanog fotovoltična ploča ili popularno solarna ćelija. Ovaj uređaj se proizvodi iz poluprovodnika, najčešće od silicijuma. Princip rada je veoma jednostavan: Sunčeva svetlost ozrači atom silicijuma i da dovojno energije jednom elektronu da taj atom napusti. Ovaj proces se ponovi n puta, sve dok se materijal na ispuni slobodnim elektronima. Solarna áelija ima dva sloja, od kojih gornji, koji je na suncu, proizvodi struju, a dolnji ne. Tako nastaje razlika u potencijalnim energijama elektrona, što prouzrukuje napon i strujanje. Između dva sloja se nalaze provodnici, koji vode struju do mesta potrošnje. Solarne ćelije su sve popularnije u razvijenom svetu, iz više razloga. Kao prvo, njihova proizvodnja postaje sve jeftinija. Kao drugo, njihovo održavanje je veoma jeftino. Ipak, postoje i mane. Ovaj uređaj ne daje struju noću i daje dosta manje struje zimi i za vreme oblačnog vremena. U novije vreme se čak pojavio manjak silicijuma na tržištu. Solarna peć je tačno ono, što ime kaže. Pomoću više velikih ogledala, Sunčeva svetlost se usmerava prema jednom velikom paraboličnom ogledalu, koje to svetlo dalje usmerava u jednu zatvorenu peć sa dobrom termoizolacijom. Unutra se mogu dostići temperature i do 1500°C. Ovaj isti mehanizam ogledala se koristi i kod sunčevog tornja. To je jedan toranj opkoljen tim ogledalima, koji prate Sunčevo kretanje i šalju njene zrake u toranj, gde se nalazi jedan spremnik vode. Nagomilana toplota pretvara se u paru, koja se spušta kroz parnu turbinu i dobija se struja.