อนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์ในโลก

ไม่มีความลับมานานแล้วว่าการใช้พลังงานของโลกของเราเพิ่มขึ้นทุกปี และอัตราการเติบโตก็ไม่ได้ทำให้ผิดหวังแต่อย่างใด ในเวลาเดียวกัน เมื่อร้อยปีที่แล้ว เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับผู้คนทั่วโลก และนี่คือข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานของอะตอมได้รับการควบคุมมานานกว่าครึ่งศตวรรษ แต่ ส่วนแบ่งยังไม่เกิน 10%

เมื่อมนุษย์ใช้พลังงานปรมาณูดูเหมือนว่าตอนนี้เชื้อเพลิงฟอสซิลนี้จะถูกแทนที่ในฐานะแหล่งพลังงานหลักอย่างแน่นอน แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น

แม้แต่การคาดการณ์ในแง่ดีที่สุดก็แนะนำว่าหากอัตราการผลิตน้ำมันและก๊าซยังคงอยู่ในระดับปัจจุบัน เชื้อเพลิงนี้จะมีอายุเพียงไม่กี่ทศวรรษ จะมีถ่านหินเพียงพอสำหรับอีกสองสามศตวรรษ แต่ในที่สุดถนนสายนี้ก็นำไปสู่ทางตันอย่างแน่นอน และผู้คนจะต้องทำอย่างไรเมื่อไม่มีเชื้อเพลิงในลำไส้ของโลก แต่ความต้องการพลังงานก็จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

โชคดีที่แหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับชีวิตบนโลกของเรา - ดวงอาทิตย์ - อยู่ห่างจากโลก 150 ล้านกิโลเมตร ดวงอาทิตย์กำลังเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งในแง่ของความเข้มของพลังงานนั้นเกินกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สมัยใหม่ใดๆ เราเป็นหนี้พลังงานนี้ในการกำเนิดชีวิต ออกซิเจนถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ก๊าซและน้ำมันได้รับพลังงานเคมี และปริมาณสำรองจำนวนมากของฮีเลียม-3 ก่อตัวขึ้นบนดวงจันทร์

ดวงอาทิตย์ให้พลังงานแก่โลกของเรา 15,000 เท่าของพลังงานที่มนุษย์ใช้ในแต่ละปี ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานแสงอาทิตย์คือความพร้อมใช้งานทั่วไปและความไม่สิ้นสุด และดูที่ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสภาพแวดล้อม (ยกเว้นความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมในขั้นตอนการผลิต) การติดตั้งเหล่านี้) จนถึงปัจจุบัน มีการพัฒนาและใช้ประมาณ 10 วิธีในการแปลงรังสีดวงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าและความร้อน (ในระดับต่างๆ)

พลังงานที่ดวงอาทิตย์ส่งมายังโลกในรูปแบบของการแผ่รังสีแสงเพียงอย่างเดียวจะให้พลังงานมากกว่าความต้องการพลังงานทั้งหมดของมนุษยชาติ ตัวอย่างเช่นที่เส้นศูนย์สูตรสามารถรับได้ประมาณ 2.5 กิโลวัตต์จากพื้นผิวโลกแต่ละตารางเมตร แต่ทำไมไม่ใช้ทรัพยากรที่ไม่มีที่สิ้นสุดนี้แทนการเผาไหม้น้ำมันและก๊าซอย่างต่อเนื่อง?

นั่นคือสิ่งที่ วิธีการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง พวกเขายังคงเป็นแบบดั้งเดิมมากในขณะนี้ แม้ว่าวิทยาศาสตร์จะก้าวหน้าไปมากในหลาย ๆ ด้าน แต่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ก็ยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ

แผงโซลาร์เซลล์ทื่อบนฐาน โฟโตไดโอดซิลิคอน ช่วยให้วันนี้การแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด

แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถพบได้ในนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องคิดเลข และอุปกรณ์พลังงานต่ำอื่นๆ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงยังคงมีราคาแพงและไม่มีประสิทธิภาพจนถึงทุกวันนี้ โดยมีระยะเวลาคืนทุนหลายทศวรรษ

แต่เวลาเปลี่ยนไปและวัสดุใหม่ปรากฏขึ้น วิธีการผลิตดีขึ้นทุกปี เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ราคาถูกปรากฏขึ้นเมื่อเทียบกับซิลิกอน ให้ประสิทธิภาพสูงขึ้นและทำสถิติได้แล้ว 37.8%

พวกเขายังสัญญาว่าจะมีวิธีอื่นในการจับพลังงานของดวงอาทิตย์และเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น การให้ความร้อนแก่เกลือหรือน้ำด้วยการหมุนของกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Crescent Dunes Solar Energy Project ใกล้กับลาสเวกัสจึงผลิตไฟฟ้าได้มากถึง 110 เมกะวัตต์เป็นเวลา 10 ชั่วโมงต่อวัน

โครงสร้างแบบหอคอยที่มีความสูงของหอคอย 165 เมตรทำงานบนหลักการให้ความร้อนโดยการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่โฟกัสของถังที่มีเกลือหลอมเหลวซึ่งมีอุณหภูมิถึงประมาณ 1,000 ° C โครงสร้างพื้นฐานของสถานที่ประกอบด้วยทุกสิ่งที่จำเป็น รวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและสถานีสร้าง

แสงแดดจับจ้องไปที่ยอดหอคอยด้วยกระจกหนึ่งหมื่นบานที่อยู่รายรอบในระยะสูงสุดสามกิโลเมตร กระจกแต่ละบานมีพื้นที่หลายตารางเมตรและโฟกัสอยู่ที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีความกว้างเพียง 30 ซม.

อย่างที่คุณเห็น มีความเป็นไปได้เนื่องจากเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง ซึ่งหมายความว่าเวลาอีกไม่ไกลที่พลังงานของดวงอาทิตย์จะกลายเป็นหนึ่งในแหล่งสำคัญสำหรับมนุษยชาติ

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อนี้: ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์