Fotowoltaika oraz inne technologie odnawialne

Fotowoltaika oraz inne technologie odnawialne

Obecnie żyjemy w czasach kiedy, jest już na 100% naukowo udowodnione, że to człowiek odpowiada za ocieplanie się klimatu. Na ziemi grupy ludzi, które do tej pory próbowały jeszcze przekonywać o tym, że zmiana ta ma jakiekolwiek podłoże naturalne, nie mają racjonalnych kontrargumentów, które mogłyby konkurować z naukowymi dowodami przedstawianymi na forum publicznym. Jeżeli są osoby lub instytucje, które twierdzą, że za ocieplenie klimatu nie odpowiada człowiek, to tak naprawdę są to opinie z pogranicza pseudonauki oraz fake newsy rozsiewane przez osoby związane z przemysłem, który na emisji gazów cieplarnianych korzysta najwięcej. Jeżeli chcemy katastrofie zaradzić i powstrzymać przyrost temperatury, który najprawdopodobniej będzie dla człowieka niezwykle dotkliwy, musimy przede wszystkim ograniczyć, a ostatecznie całkowicie zrezygnować ze spalania paliw kopalnych. Do paliw kopalnych zaliczamy na pewno ropę naftową oraz węgiel. Spalanie węgla w celu pozyskania energii elektrycznej jest najważniejszym punktem tej strategii. Jeżeli chcemy strategię tą wdrożyć, musimy przejść na ekologiczne źródła energii. Poniżej opiszemy kilka najbardziej rozwiniętych i dopracowanych technologii.

Fotowoltaika

Fotowoltaika jest to technologia, która pozwala na bezpośrednie zamienienie energii słonecznej w prąd elektryczny. Z fotowoltaiką obecnie mamy do czynienia na co dzień, głównie poprzez rozwój tej technologii do celów komercyjnych oraz indywidualnych. Fotowoltaika znajduje między innymi zastosowanie, do zasilania oświetlenia ulicznego, niektórych urządzeń, które nie są bezpośrednio podłączone do sieci energetycznej, a obecnie największy wpływ na klimat, ma zakrojony na szeroką skalę montaż paneli fotowoltaicznych, na dachach domów, firm oraz dużych budynków mieszkalnych. Fotowoltaika bazuje na półprzewodnikach, a komercyjnie wykorzystywanym półprzewodnikiem do produkcji paneli oraz ogniw fotowoltaicznych jest krzem. Krzem zapewnia tylko na kilkanaście procent konwersji energii słonecznej na prąd, a wynik ten został dla krzemu i tak mocno wyśrubowany, dzięki udoskonaleniu technologii produkcji krzemu krystalicznego. Można by zadać sobie pytanie, czy istnieją materiały, które mają wyższą sprawność?

 

Zobacz również:

 

Jak się okazuje, istnieją materiały fotowoltaiczne, które zapewniają większą sprawność konwersji energii słonecznej na prąd, ale są to niestety w dużej mierze materiały wykonywane z materiałów na tyle szkodliwych, że najlepiej stosować je tylko i wyłącznie w laboratoriach, w celach badawczych. Komercyjne ich zastosowanie mogłoby bowiem spowodować, że co prawda zmniejszylibyśmy nieco problem emisji dwutlenku węgla w większym stopniu, niż przy zastosowaniu krzemu, ale problem z utylizacją odpadów po zakończonym procesie życia takiego produktu, mógłby wygenerować więcej dwutlenku węgla, niż zaoszczędzono na zastosowaniu tych materiałów.

Elektrownie wodne

Elektrownia wodna bazuje na technologii, która jeżeli chodzi o wykorzystywanie energii odnawialnej, jest chyba najstarsza na świecie. Elektrownia wodna w dużym uproszczeniu pracuje podobnie jak młyn wodny, czyli wykorzystuje energię naporu spiętrzonej wody i zamienia ją, na inny rodzaj energii, przy czym w przypadku młyna wodnego jest to, zamienia na energię mechaniczną, natomiast w przypadku elektrowni wodnej, zamieniamy tę energię najpierw w energię mechaniczną, a następnie energia mechaniczna obracających się turbin elektrycznych, zamienia energię mechaniczną w energię elektryczną. Elektrownie wodne mają bardzo dużo zalet i jedynie kilka wad. Najlepiej jest je stosować w najlepszym układzie na średnią oraz dużą skalę. Do zalet takich elektrowni zaliczymy na pewno ekologię tego rozwiązania oraz dość stabilną produkcję energii. Wadami może być konieczność przekształcenia krajobrazu, poprzez przegrodzenie większych rzek zaporami i utworzenie w ten sposób sztucznych jezior. Do najlepszych przykładów tego typu ingerencji w krajobraz, co również bardzo często wpływa również i na życie ludzi i zwierząt na tym obszarze, należą między innymi tama Hoovera oraz zapora trzech przełomów w Chinach.

Lustrzane elektrownie solarne

Na świecie jak do tej pory istnieją tylko dwie instalacje, które weszły w fazę przemysłowej produkcji prądu z wykorzystaniem tej technologii, a technologia ta może być zastosowana również na stosunkowo niewielkim obszarze całej kuli ziemskiej, ale tam, gdzie może być stosowana, daje niezwykle olbrzymi potencjał, do produkowania dużych ilości energii. W odróżnieniu od paneli fotowoltaicznych elektrownie lustrzane wykorzystują pośrednie działanie promieni słonecznych. Elektrownia taka skonstruowana jest z kilku tysięcy luster, które są rozłożone dookoła wysokiej wieży, na bardzo dużym obszarze. Lustra te są ruchome, ponieważ podążają one za wędrującym po niebie słońcem i każde z nich z osobna, odbija promienie słoneczne, aby kierować się na szczyt wieży. Na szczycie wieży znajduje się odbiornik ciepła, który odbiera ciepło padających promieni słonecznych, a następnie kieruje je do układu wodnego. W układzie wodnym energia promieni słonecznych podgrzewa wodę do bardzo wysokiej temperatury. Woda ta zamienia się w parę wodną oraz przegrzaną wodę pod bardzo wysokim ciśnieniem, co umożliwia napędzanie turbin elektrycznych, znajdujących się poniżej wieży.