Energia słoneczna – najbardziej dostępne odnawialne źródło energii na Ziemi. Coraz więcej domów, firm i instytucji sięga po tę formę energii, widząc w niej nie tylko sposób na oszczędność, ale przede wszystkim na zredukowanie swojego śladu węglowego. W czasach, gdy ochrona środowiska staje się globalnym priorytetem, energia słoneczna zyskuje na popularności, a technologie związane z jej pobieraniem i przetwarzaniem dynamicznie się rozwijają. Ale jak dokładnie powstaje energia słoneczna? Jak możemy ją pobierać i efektywnie wykorzystywać?
Przeczytaj również: Jak systemy fotowoltaiczne wpływają na redukcję zanieczyszczeń powietrza w miastach?
Spis treści:
Jak powstaje energia słoneczna?
Energia słoneczna ma swoje źródło w procesach termojądrowych zachodzących we wnętrzu Słońca. Nasza najbliższa gwiazda, będąca ogromną kulą gorącego gazu, składa się głównie z wodoru i helu. W wyniku procesu fuzji jądrowej, w którym atomy wodoru łączą się, tworząc hel, dochodzi do uwolnienia ogromnych ilości energii. Część tej energii jest emitowana w postaci promieniowania elektromagnetycznego, w tym promieniowania ultrafioletowego, widzialnego i podczerwonego. To właśnie to promieniowanie dociera do Ziemi w postaci światła słonecznego.
Słońce dostarcza Ziemi około 174 petawatów (PW) energii. W praktyce to oznacza, że w ciągu zaledwie godziny dociera do naszej planety więcej energii, niż ludzkość zużywa w ciągu roku. Ta naturalna i dostępna w ogromnych ilościach energia stanowi klucz do przyszłości zrównoważonego rozwoju energetycznego.
Jak pobierać energię słoneczną?
Aby móc wykorzystać energię słoneczną w praktyce, konieczne jest zastosowanie technologii, które pozwalają na jej efektywne pobieranie i przetwarzanie. Najpopularniejszą z nich jest fotowoltaika Poznań, czyli technologia, która przekształca światło słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. Proces ten odbywa się dzięki panelom fotowoltaicznym, które składają się z ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa te zbudowane są z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu. Kiedy fotony (cząstki światła) uderzają w powierzchnię ogniwa, wybijają elektrony z atomów krzemu, a to tworzy prąd elektryczny.
Instalacja fotowoltaiczna może być montowana na dachach budynków, w ogrodach lub na specjalnych farmach słonecznych. Panele są tak zaprojektowane, aby maksymalnie wykorzystywać dostępne promieniowanie słoneczne, nawet w warunkach mniejszego nasłonecznienia.
Drugą dostępną technologią w tym zakresie są kolektory słoneczne. Służą one do przekształcania energii słonecznej na ciepło. W przeciwieństwie do paneli fotowoltaicznych, które generują energię elektryczną, kolektory słoneczne ogrzewają wodę, powietrze lub inne płyny. Działa to na zasadzie absorpcji promieniowania słonecznego przez specjalne panele, które następnie przekazują ciepło do wymiennika ciepła, gdzie podgrzewany jest płyn, najczęściej woda.
Co więcej, te technologie można ze sobą połączyć poprzez system fototermiczny. Umożliwia on jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej oraz ciepła. Są więc wszechstronnym rozwiązaniem do zasilania i ogrzewania budynków. Takie systemy mogą być stosowane w budynkach mieszkalnych, przemysłowych i komercyjnych, gdzie zapotrzebowanie na energię i ciepło jest wysokie.
Jakie wyzwania wiążą się z pobieraniem energii słonecznej?
Pomimo licznych korzyści, energia słoneczna wiąże się również z pewnymi wyzwaniami. Przede wszystkim warto wspomnieć o tym, że produkcja energii zależy od warunków pogodowych oraz pory dnia. W nocy oraz w czasie zachmurzenia panele fotowoltaiczne nie generują energii. Dlatego kluczowe jest połączenie energii słonecznej z systemami magazynowania energii, takimi jak baterie.
Ponadto, mimo że ceny paneli fotowoltaicznych systematycznie spadają, początkowy koszt zakupu i montażu systemów solarnych może być barierą dla wielu osób. Jednak warto pamiętać, że inwestycja w energię słoneczną zwraca się w dłuższym okresie czasu dzięki oszczędnościom na rachunkach za prąd.
Podsumowanie
Energia słoneczna to klucz do przyszłości zrównoważonego rozwoju energetycznego. Procesy zachodzące w Słońcu dostarczają nam niemal nieskończonych ilości energii, którą możemy efektywnie wykorzystać dzięki nowoczesnym technologiom, takim jak fotowoltaika czy kolektory słoneczne.
