Berita dan MasyarakatAlam

Penggunaan energi matahari di Bumi. Perspektif menggunakan energi Matahari di Bumi

Sampai saat ini, masalah konsumsi energi cukup akut - sumber daya planet ini tidak terbatas dan untuk saat keberadaannya, umat manusia telah sangat menghancurkan apa yang diberikan oleh alam. Saat ini, batubara dan minyak diacak secara aktif, cadangannya semakin kecil setiap hari. Kekuatan pemikiran memungkinkan manusia untuk mengambil langkah luar biasa ke masa depan dan menggunakan energi nuklir, membawa serta bahaya besar bagi seluruh lingkungan.

Yang tidak kalah akut adalah masalah ekologis - ekstraksi sumber daya aktif dan penggunaan lebih jauh mereka secara merugikan mempengaruhi keadaan planet ini, mengubah tidak hanya sifat tanah, tapi bahkan kondisi iklim.

Itulah sebabnya perhatian khusus selalu diberikan pada sumber energi alami, seperti misalnya air atau angin. Akhirnya, setelah bertahun-tahun melakukan penelitian dan pengembangan aktif, manusia "tumbuh" menggunakan energi Matahari di Bumi. Ini tentang dia yang akan dibahas lebih lanjut.

Yang menarik dalam hal ini

Sebelum melanjutkan ke contoh nyata, kita akan mengetahui jenis ekstraksi energi periset dari seluruh dunia yang sangat diminati. Aset utamanya tak habis-habisnya. Meskipun banyak hipotesis, kemungkinan bahwa bintang seperti Matahari akan keluar dalam waktu dekat sangat kecil. Oleh karena itu, sebelum umat manusia kesempatan terbuka untuk menerima energi murni dengan cara yang benar-benar alami.

Keuntungan kedua yang tidak diragukan lagi menggunakan energi Matahari di Bumi adalah keramahan lingkungan dari pilihan ini. Dampak terhadap lingkungan di bawah kondisi seperti itu akan menjadi nol, yang pada gilirannya memberi dunia masa depan yang jauh lebih cerah daripada yang terbuka dengan ekstraksi konstan sumber daya bawah tanah yang terbatas.

Akhirnya, kita harus memberi perhatian khusus pada fakta bahwa penggunaan energi matahari merupakan bahaya paling kecil bagi orang itu sendiri.

Bagaimana sebenarnya

Sekarang mari kita langsung ke intinya. Di bawah judul "energi surya" yang agak puitis sebenarnya menyembunyikan transformasi radiasi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi yang dikembangkan secara khusus. Proses ini disediakan oleh sel fotovoltaik, yang umat manusia telah aktif gunakan untuk tujuannya sendiri, dan cukup berhasil.

Radiasi matahari

Hal itu terjadi secara historis bahwa kata benda "radiasi" menyebabkan asosiasi agak negatif, daripada positif dalam kaitannya dengan bencana teknogenik yang dapat diatasi dunia selama hidupnya. Meski demikian, teknologi penggunaan energi Matahari di Bumi melibatkan kerja sama dengannya.

Sebenarnya, jenis radiasi ini adalah radiasi elektromagnetik, yang jangkauannya berkisar antara 2,8 sampai 3,0 mikron.

Jadi berhasil digunakan oleh umat manusia, spektrum matahari terdiri dari tiga jenis gelombang: ultraviolet (sekitar 2%), sekitar 49% adalah gelombang cahaya dan, akhirnya, sebanyak radiasi infra merah. Energi surya memiliki sejumlah kecil komponen lainnya, namun peran mereka sangat tidak signifikan sehingga tidak memiliki dampak khusus pada kehidupan Bumi.

Jumlah energi matahari yang masuk ke Bumi

Sekarang, ketika komposisi spektrum yang digunakan untuk kepentingan umat manusia ditentukan, satu fitur penting dari sumber ini harus dicatat. Penggunaan energi matahari di Bumi nampaknya sangat menjanjikan juga karena tersedia dalam jumlah yang cukup besar dengan biaya minimal untuk pemrosesan. Jumlah total energi yang dipancarkan oleh bintang sangat besar, namun sampai ke permukaan Bumi mencapai sekitar 47%, yang setara dengan tujuh ratus kuadriliun kilowatt jam. Sebagai perbandingan, kami mencatat bahwa hanya satu kilowatt-hour yang bisa memberikan operasi sepuluh tahun dari bola lampu 100 watt.

Kekuatan radiasi matahari dan penggunaan energi di Bumi tentu saja tergantung pada sejumlah faktor: kondisi iklim, sudut kejadian sinar di permukaan, waktu tahun dan lokasi geografis.

Kapan dan berapa

Sangat mudah untuk menebak bahwa jumlah energi matahari harian yang jatuh di permukaan Bumi terus berubah, karena secara langsung tergantung pada posisi planet dalam kaitannya dengan Matahari dan gerak sang pemancar itu sendiri. Sudah lama diketahui bahwa pada siang hari radiasi itu maksimal, sedangkan di pagi hari dan di sore hari jumlah sinar yang sampai ke permukaan jauh lebih sedikit.

Dengan pasti, kita dapat mengatakan bahwa penggunaan energi matahari akan paling produktif di daerah sedekat mungkin dengan band khatulistiwa, karena di situlah perbedaan antara indeks tertinggi dan terendah minimal, yang mengindikasikan jumlah radiasi maksimum yang mencapai permukaan planet ini. Misalnya, di wilayah situs Afrika gurun, jumlah radiasi tahunan mencapai rata-rata 2.200 kilowatt jam, sementara di Kanada atau, misalnya, di Eropa Tengah, jumlahnya tidak melebihi 1000 kilowatt-jam.

Tenaga surya dalam sejarah

Jika kita berpikir seluas mungkin, usaha untuk "menjinakkan" bintang besar yang menghangatkan planet kita dimulai pada zaman kuno di masa paganisme, ketika setiap elemen diwujudkan dalam keilahian yang terpisah. Namun, tentu saja, kemudian tentang penggunaan energi matahari, bahkan ucapannya pun tidak bisa - di dunia sihir memerintah.

Topik menggunakan energi Matahari di Bumi mulai meningkat secara aktif hanya pada akhir abad ke-14 - awal abad ke-20. Sebuah terobosan nyata dalam sains dibuat pada tahun 1839 oleh Alexander Edmond Becquerel, yang berhasil menjadi pelopor efek fotovoltaik. Studi tentang topik ini telah meningkat secara signifikan, dan sudah 44 tahun kemudian, Charles Fritz dapat merancang modul pertama, berdasarkan selenium berlapis emas. Penggunaan energi seperti Matahari di Bumi memberi sedikit tenaga listrik yang dilepaskan - jumlah total produksi kemudian mencapai tidak lebih dari 1%. Meskipun demikian, bagi seluruh umat manusia, ini adalah terobosan nyata, membuka cakrawala sains baru, yang bahkan tidak pernah harus diimpikan sebelumnya.

Sebuah kontribusi yang signifikan terhadap pengembangan energi matahari dibuat pada waktunya oleh Albert Einstein sendiri. Di dunia sekarang ini, nama ilmuwan lebih sering dikaitkan dengan teori relativitasnya yang terkenal, namun sebenarnya ia dianugerahi Hadiah Nobel untuk mempelajari efek fotolistrik eksternal.

Sampai sekarang, teknologi penggunaan energi Matahari di Bumi mengalami pasang surut yang cepat, namun kemundurannya cepat, namun cabang pengetahuan ini terus-menerus diisi kembali dengan fakta baru, dan kita dapat berharap di masa mendatang pintu menuju dunia yang sama sekali baru akan terbuka dihadapan kita.

Alam melawan kita

Kita sudah berbicara tentang keuntungan menggunakan energi Matahari di Bumi. Sekarang mari kita perhatikan kekurangan metode ini, yang, sayangnya, tidak kalah.

Karena ketergantungan langsung pada lokasi geografis, kondisi iklim dan pergerakan Matahari, generasi energi surya dalam jumlah yang cukup membutuhkan biaya teritorial yang besar. Intinya adalah semakin banyak area konsumsi dan pengolahan radiasi matahari, semakin banyak energi bersih ekologis yang kita dapatkan pada output. Menempatkan sistem besar seperti itu memerlukan sejumlah besar ruang bebas, yang menyebabkan kesulitan tertentu.

Masalah lain yang berkaitan dengan penggunaan energi Matahari di Bumi adalah ketergantungan langsung pada waktu, karena produksi pada malam hari akan menjadi nol, dan pada pagi dan sore hari sangat tidak signifikan.

Faktor risiko tambahan adalah cuaca itu sendiri - perubahan kondisi yang tiba-tiba dapat memiliki dampak yang sangat negatif pada pengoperasian jenis sistem ini, karena hal itu menyebabkan kesulitan dalam melakukan debug pada kapasitas yang dibutuhkan. Dalam arti tertentu, situasi dengan perubahan tajam dalam jumlah penyerapan dan produksi bisa berbahaya.

Bersih, tapi mahal

Penggunaan energi matahari di Bumi sulit saat ini karena harganya yang mahal. Photocells yang diperlukan untuk pelaksanaan proses utama memiliki biaya yang cukup tinggi. Tentu saja, sisi positif dari penggunaan sumber daya semacam ini membuat pembayaran kembali, namun dari sudut pandang ekonomi saat ini, tidak perlu membicarakan pembayaran penuh biaya moneter.

Namun demikian, seperti yang ditunjukkan oleh tren, harga fotosel secara bertahap menurun, sehingga dari waktu ke waktu masalah ini dapat dipecahkan sepenuhnya.

Ketidaknyamanan prosesnya

Penggunaan Matahari sebagai sumber energi juga menjadi tantangan karena cara pengolahan sumber daya ini agak melelahkan dan tidak nyaman. Konsumsi dan pengolahan radiasi secara langsung bergantung pada kemurnian pelat, yang cukup bermasalah untuk diberikan. Selain itu, pemanasan elemen, yang dapat dicegah hanya dengan menggunakan sistem pendingin yang paling kuat, juga memiliki efek yang sangat negatif pada proses, yang memerlukan biaya material tambahan, dan biaya yang cukup besar.

Selain itu, pelat yang digunakan pada kolektor surya, setelah 30 tahun kerja aktif, secara bertahap menjadi tidak dapat digunakan lagi, dan biaya fotokopi telah dibahas sebelumnya.

Isu ekologi

Sebelumnya dikatakan bahwa penggunaan sumber daya semacam itu bisa menyelamatkan umat manusia dari masalah serius dengan lingkungan di masa depan. Sumber sumber dan produk akhir benar-benar bersih lingkungan.

Namun demikian, penggunaan energi matahari, prinsip kolektor surya adalah penggunaan piring khusus dengan photocells, yang membutuhkan banyak zat beracun: timbal, arsenik atau potassium. Penggunaannya tidak membahayakan lingkungan, namun, mengingat masa operasi mereka yang terbatas, seiring waktu, penggunaan wafer bisa menjadi masalah serius.

Untuk membatasi dampak negatif terhadap lingkungan, produsen secara bertahap beralih ke pelat film tipis, yang memiliki biaya lebih rendah dan kurang merugikan lingkungan.

Metode pengubahan radiasi menjadi energi

Film dan buku tentang masa depan umat manusia memberi kita hampir selalu tentang gambaran yang sama tentang proses ini, yang sebenarnya dapat berbeda secara substansial dari kenyataan. Ada beberapa cara untuk mengonversi.

Yang paling umum bisa disebut penggunaan photocells yang telah dijelaskan sebelumnya.

Sebagai alternatif, manusia secara aktif menggunakan energi panas matahari, berdasarkan pemanasan permukaan khusus, yang memungkinkan arah yang tepat dari suhu yang diperoleh ke air panas. Jika Anda menyederhanakan proses ini sebanyak mungkin, bisa dibandingkan dengan tangki yang digunakan untuk mandi musim panas di rumah-rumah pribadi.

Cara lain untuk menggunakan radiasi untuk pembangkit tenaga adalah "solar sail", yang hanya bisa beroperasi di ruang pengap. Sistem semacam ini mengubah radiasi menjadi energi kinetik.

Masalah kurangnya generasi pada malam hari sebagian dipecahkan oleh pembangkit listrik balon surya, yang karyanya terus berlanjut karena akumulasi energi dan durasi proses pendinginan.

Kami dan energi surya

Sumber energi matahari dan angin di Bumi digunakan cukup aktif, meski kita sering tidak menyadarinya. Kami telah menyebutkan pemanasan umum air di shower musim panas. Padahal, paling sering energi matahari digunakan untuk tujuan ini. Kendati demikian, ada banyak contoh lainnya: hampir di setiap toko pencahayaan Anda bisa menemukan lampu penyimpanan yang bisa bekerja tanpa listrik bahkan di malam hari berkat akumulasi energi di siang hari.

Pemasangan berdasarkan photocells secara aktif digunakan di berbagai stasiun pemompaan dan sistem ventilasi.

Kemarin, hari ini, besok

Salah satu sumber yang paling penting bagi umat manusia adalah energi matahari, dan prospek penggunaannya sangat besar. Cabang yang diberikan secara aktif dibiayai, diperluas dan ditingkatkan. Sekarang energi matahari dikembangkan secara maksimal di AS, di mana beberapa daerah menggunakannya sebagai sumber nutrisi alternatif lengkap. Demikian pula, pembangkit listrik jenis ini beroperasi di Gurun Mojave. Negara lain telah lama menempuh jalur tentang jenis listrik ini, yang dalam waktu dekat mungkin akan memecahkan masalah pencemaran lingkungan.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 delachieve.com. Theme powered by WordPress.