Omenirea este in pericol din cauza cresterii poluarii. Administratiile de pe intregul mapamond, nenumarate ONG-uri si asociatii incearca sa combata fenomenul, ori macar sa il limiteze. O solutie in acest sens este utilizarea energiei solare, o sursa practic inepuizabila si care nu are efectul dezastruos asupra mediului inconjurator pe care il are de exemplu utilizarea carburantilor. Fiecare dintre noi poate contribui la reducerea poluarii folosind energia solara.
Energia solara fotovoltaica este energie produsa prin celule fotovoltaice solare, care convertesc lumina soarelui direct in energie electrica.
Celulelor solare erau inainte folosite adesea pentru alimentarea, fara baterii electrice, a calculatoarelor de buzunar si a ceasurilor. Ele sunt fabricate din materiale semiconductoare similare cu cele utilizate in electronica la cipurile semiconductoare din componenta dispozitivelor semiconductoare.
Cum functioneaza?
Cand lumina soarelui este absorbita de aceste materiale,energia solara este convertita cu participarea particulelor subatomice, si fluxul dirijat de electroni ce ia nastere, reprezinta electricitate. Acest proces de conversie a energiei luminii in energie electrica se numeste efect fotovoltaic.
Ce cantitate de energie produc?
Mai multe panouri interconectate pot furniza suficienta energie pentru uzul casnic al unei locuinte.
Pentru utilajele electrice de mare putere sau pentru aplicatii industriale sau de utilitate publica sunt necesare sute de panouri ce vor fi interconectate pentru a forma un singur sistem mai mare.
Unde e utilizata energia solara?
Ei bine, energia solara este folosita din ce in ce mai mult si in tot mai multe domenii.
De exemplu, ceasurile produse de firma japoneza Citizen sunt dotate cu o celula solara inclusa in cadran care incarca un acumulator cu litiu avand o independenta de 150-240 zile si care dupa o functionare de 20 ani prezinta o scadere de capacitate de maximum 20%.
Aparatele automate de taxare in parcari apartin sistemelor cu alimentare autonoma care pe langa un modul cu celule solare mai este inzestrat si cu un acumlator pentru a se asigura alimentarea continua cu energie electrica.
Pe un stalp de iluminare se monteaza un panou solar de cca 40 Wc care alimenteaza o bateria de cca 50Ah. Aceasta asigura o autonomie de cca 5 zile a 8 ore de noapte.
Aprinderea si stingerea luminii se asigura cu un programator inclus.
Balize luminoase sunt corpuri de iluminat incluse in asfalt, ce emit o lumina difuza produse cu ajutorul unuia sau mai multor LED-uri pe baza energiei acumulate in cursul zilei prin intermediul celulelor solare. Dispun de o autonomie de 6-7 zile fara soare.
Vagon autonom actionat de motor electric alimentat cu curentul produs de panouri solare si stocat in baterii de acumulatoare. ELSE este un vagon experimental cu 6-8 locuri Puterea maxima de 3 kW este dezvoltata de un motor cu un randament de 95% la 24 V. Viteza de croaziera este de 15 km/h (teoretica maxima 50 km/h). Autonomia in conditii de umbra este de 60 km.
Satelitul STARDUST, unul din cele mai evoluate, are o suprafata de panouri solare de 6,6 mp ce stocheaza energia necesara in perioda de umbra in acumulatoare cu o capacitate de 16 Ah. Statia Spatiala Internationala (ISS) este alimentata cu energie electrica avand ca sursa celule solare ce echipeaza 8 panouri desfasurate pe o lungime de cate 35 m lungime si 11 m latime cu o masa de o tona fiecare.
Celulele solare pe o aripa sunt in numar de 32800 asezate in randuri de cate 400. Un panou furnizeaza statiei 32,8 Kilowatt energie electrica la fiecare Energia este stocata in baterii proiectate pentru 38.000 cicluri de incarcare descarcare respective o durata de viata de 6,5 ani.
In utilizarea casnica panourile solare au o importanta mai mare in cazul locuintelor izolate fara racord la reteaua de curent alternativ. In general in sistemele mai evoluate, optional pe langa panouri se mai monteaza:
– o baterie de acumulatore pentru a pute livra energie si in lipsa luminii solare
– un regulator de tensiune pentru prevenirea supraincarcarii bateriei
– un dispozitiv de deconectare in cazul descarcarii sub limita a acumulatoarelor
un dispozitiv de masurare ce indica directia de alimentare si cantitatea de energie produsa/consumata.
Panourile solare sunt utilizate pe scara tot mai larga la producerea de curent electric, ca surse principale/secundare de curent electric in cazul cladirilor.
Dat in functiune in anul 1984 acoperisul din panouri solare al Universitatii din Georgetown situat in centrul dens populat al Washingtonului produce anual energie electrica in valoare de 60000 $. Fata sudica a cladirii din Tübingen/Germania terminata in anul 2004 a fost acoperita cu 970 panouri fotovoltaice cu o putere instalata de 43 kW si care se estimeaza ca vor produce anual 26000 kWh energie.
Centralele de producere a energiei electrice pe baza de panouri solare castiga teren tot mai repede.
Actualmente cea mai mare centrala solara se afla in Pocking/ Bavaria compusa din 57912 panouri solare de inalta performanta cu o putere de 10 MW. In Shinan/Corea de Sud a inceput construirea unei mari centrale solare cu o putere instalata de 20 MW, productie anuala estimata la 27000 MWh ce va acoperi cu 109000 panouri solare o suprafata egala cu cea a 80 de terenuri de fotbal.
In Brandis/Saxonia/Germania a inceput construirea celei mai mari centrale solare avand o putere de 40 MW, pe un teren al unei foste baze militare, acoperindu-se o suprafata egala cu a 200 terenuri de fotbal cu 550.000 panouri solare din film subtire.
Se preconizeaza ca in primul an de functionare sa se recupereze integral cheltuielile de constructie care se estimeaza a costa cu 20%-40% mai putin decat pretul comercial.
Primele module vor fi operationale la sfarsitul lunii iunie.
