Mi a napenergia jövője?

A 21. században a napenergia már a mindennapi élet részévé vált.A napenergia fűtött medencéktől a napsugárzású otthonokig számos példa mutatja be a nap tiszta, biztonságos, fenntartható erejének hasznos alkalmazását.Mivel az aggodalom növekszik a fosszilis tüzelőanyagok égésének és a nem megújuló energiaforrások kimerítésének lehetősége miatt, a napenergia jövője fényesnek tűnik.2013 -tól kezdve a technológia nem problémái nélkül van, és eddig az alkalmazások többnyire viszonylag kis léptékűek, de ezen a területen sok kutatás folyik, és számos nagyon ígéretes fejlemény történt.A napenergia kihasználása

A nap potenciálisan hatalmas megújuló, tiszta energiaforrás.Néhány becslése szerint a napfény 10 000 -szer annyi energiát eredményezhet, mint a 21. század fordulóján használt föld.Vannak azonban olyan fő technológiai kihívások, amelyekkel az energia hatékony kiaknázása során kielégíthetők.Számos különféle technológia áll rendelkezésre, és fejlesztés alatt áll, amelyek napfényt használnak az energia biztosításához.Alternatív megoldásként felhasználható villamosenergia előállítására fotovoltaikus (PV) sejtek felhasználásával, amelyeket napelemekre rendeznek.Egy harmadik módszer a napfény koncentrálására egy célra, hogy hő előállítása érdekében, amelyet közvetlenül ipari célokra lehet használni, vagy villamos energiát biztosítani.Ha fénynek vannak kitéve.A fotovoltaikus sejteket úgy állítják elő, hogy kihasználják ezt a hatást, és a napelemek ezeknek az eszközöknek a nagy tömbjeiből állnak, amelyek a lehető legtöbb napfényt kapják.Együtt jelentős mennyiségű villamos energiát generálhatnak.Noha 2013 -tól kezdve viszonylag nem hatékonyak, általában nagyon alacsony futási és karbantartási költségekkel járnak, és nagyon hatékonyak lehetnek az otthonok energiájának biztosításában.Nagyon sok kutatás zajlik a hatékonyság javítása és az olcsóbb anyagokból származó sejtek felépítésére.Számos alternatívát azonban vizsgálnak.A vékony filmsejtek különféle anyagokból készülhetnek.Noha ezek jelenleg kevésbé hatékonyak, mint a szokásos PV -sejtek, könnyűek, rugalmasabbak és olcsóbbak.A multijunkciós sejtek több mint 43%-os hatékonyságot érhetnek el.Úgy vannak felépítve, hogy a cella különböző részei úgy vannak beállítva, hogy a napfényt specifikus hullámhossz-tartományokban rögzítsék, ahelyett, hogy egyetlen receptor lenne, amely hiányzik a rendelkezésre álló energia egy részét., néha Gratzel -cellának hívják, Michael Gratzel után, aki először az 1990 -es években fejlesztette ki.Ezek festéket használnak a napenergia rögzítéséhez és az elektronok áramlásának előállításához, amelyeket az alábbi folyékony elektrolitrétegen keresztül feltöltenek.Noha potenciálisan olcsó előállítani, ezek csak körülbelül 12% -os hatékonyságúak, és vannak olyan problémák a tartóssággal, amelyek befolyásolhatják a kereskedelmi felhasználást.Például a folyadék hideg körülmények között lefagyhat, vagy kibővülhet, ha meleg van, és szivároghat.A kutatók kifejlesztették a sejt egy olyan verzióját, amelyben a zavaró folyékony elektrolitot szilárd anyaggal cserélik ki, megnyitva az utat az olcsó és tartós napelemekhez.A napenergia jövője új épületek építésében és sok idősebb utólagos felszerelésében rejlik.Egyes szakértők azt jósolják, hogy a legtöbb, ha nem az összes új épületben napelemeket kell felszerelni a tetőkre.Mivel ezek szintén könnyen felszerelhetők, sok régebbi épület frissítést kaphat, hogy a napfénytől hatalommal működjön.ExpAz ERTS és a környezetvédők azt remélik, hogy a kormányok a zöld energiaépítést nagylelkű adókedvezmények, mentességek és alternatív energiafelhasználás támogatása révén ösztönzik.Azokban az esetekben, amikor az emberek többszintes szálláshelyen élnek, azonban a tetőterület mennyisége nagyon kicsi az otthonok számához képest.Míg a kicsi, egyéni alkalmazások levonhatják a törzs egy részét az elektromos hálózatról, ha a nap a városok és az iparágak energiaigényének kielégítését szolgálja, a jövőnek nagy napenergia -hajtású villamosenergia -termelő állomásokon kell rejlik.A napenergia PV cellákkal történő felhasználása az erőművek felépítéséhez szükséges hely.Egy növény több ezer napelemből áll, ellentétben az alternatív energiaházakba jelenleg telepítettekkel.Emiatt következetesen napos területre és jelentős mennyiségű helyre van szükségük.Jelenleg a világ egyik legnagyobb erőműve több mint 10 négyzet mérföldet (16,9 km

2

) fed le, és elegendő villamos energiát teremt körülbelül 200 000 ház vezetéséhez.Egyes szakértők azt sugallják, hogy az Egyesült Államok teljes hatalmának biztosításához egy oldalonként körülbelül 100 mérföldre (160,9 km) szükség lenne, valószínűleg valahol az amerikai délnyugati sivatagi éghajlaton.További lehetőségek vannak a nap hatalmának nagyszabású kiaknázására.Az egyik példa a napenergia (CSP) technológia koncentrálására.Ahelyett, hogy közvetlenül villamos energiát termelne, ezek a napfényt hővízig koncentrálják, és gőzt biztosítanak egy olyan turbina vezetéséhez, amely áramot termel, akárcsak egy hagyományos erőmű.Ezek olyan parabolikus tükrök tömbjeiből állhatnak, amelyek a napfényt egy folyadékkal töltött lineáris csőre fókuszálják.Alternatív megoldásként a Napból származó hőt egy parabolikus tükör fókuszálhatja, hogy melegítse a Stirling motort, amely a villamosenergia -termelés mechanikai energiáját biztosítja.-A lapos tükrök nyomon követése a nap hőjét fókuszálja egy folyadék tartályán, amelyet a generátor gőzének biztosítására használnak.Számos növény működik, 10-20 megawatt villamos energiát termel.A jövőbeli növények akár 200 megawattot is szállíthatnak.Sok díjrendszer mdash;különféle kormányok által a világ minden tájáról finanszírozva mdash;Összpontosítson a napenergia biztosítására gazdasági és nagy léptékben.Sok országban a polgárok pénzügyi ösztönzőket kapnak a „zöld” energiaforrásokra való váltáshoz és a saját napelemek telepítéséhez.A napenergia -kutatás előmozdításával a válasz részben a világ polgárai kezében rejlik.Az, hogy a hétköznapi polgárok megvásárolják és támogatják, befolyásolják a jövő trendeit.A napelemek telepítésével, az alternatív energiákban részt vevő kutatási szervezeteknek adományozva, egyetemi diplomát szerezve egy kapcsolódó témában, és az alternatív energiafejlesztést előmozdító intézkedések szavazásával bárki mondhatja, hogy a napenergia jövője.