Energie solară

Panouri solare

Energia solară este energia emisă de Soare pe întreg domeniul radiaţiei sale electromagnetice. Energia solară este considerată energie regenerabilă şi stă la baza celor mai multe forme de energie de pe Pământ: energia hidraulică, energia eoliană, energia combustibililor etc.

Energia solară poate fi folosită să:

genereze electricitate prin celule solare (fotovoltaice) genereze electricitate prin centrale termice solare (heliocentrale) încălzească clădiri, direct încălzească clădiri, prin pompe de căldură încălzească clădiri şi să producă apă caldă de consum prin panouri solare termice

Instalaţiile solare sunt de două tipuri: termice şi fotovoltaice.

Instalaţiile fotovoltaice produc energie electrică fără costuri de combustibil. Panourile solare fotovoltaice produc energie electrică 4 h/zi (calculul se face pe minim: orele de lumină iarna). Ziua, timp de 4 ore, (iarna 1,5 ore) aceste panouri solare produc energie electrică care poate fi stocată în acumulatori, pentru a fi folosită dealungul nopţii, la casele izolate, fără legatură la reţeaua electrică naţională.

Comparativ cu puterea furnizată şi durata de viaţă, investiţia necesară în panourile fotovoltaice este mare. Panourile necesită spaţiu de instalare orientat convenabil, iar fără un sistem de stocare (care, la rândul său, necesită investiţii şi întreţinere) energia generată este disponibilă doar în miezul zilei, cand consumul e mic.

ENERGIA SOLARĂ

Energia solară este energia radiantă produsă în Soare ca rezultat al reacţiilor de fuziune nucleară. Ea este transmisă pe Pământ prin spaţiu în cuante de energie numite fotoni, care interacţionează cu atmosfera şi suprafaţa Pământului. Intensitatea radiaţiei solare la marginea exterioară a atmosferei, când Pământul se

află la distanţa medie de Soare, este numită constantă solară, a cărei valoare este de 1,37*106 ergs/sec/cm2 sau aproximativ 2 cal/min/cm2. Cu toate acestea, intensitatea nu este constantă; ea variază cu aproximativ 0,2 procente în 30 de ani. Intensitatea energiei solare la suprafaţa Pământului este mai mică decât constanta solară, datorită absorbţiei şi difracţiei energiei solare, când fotonii interacţionează cu atmosfera.

Intensitatea energiei solare în orice punct de pe Pământ depinde într-un mod complicat, dar previzibil, de ziua anului, de oră, de latitudinea punctului. Chiar mai mult, cantitatea de energie solară care poate fi absorbită depinde de orientarea obiectului ce o absoarbe.

Absorbţia naturală a energiei solare are loc în atmosferă, în oceane şi în plante. Interacţiunea dintre energia solară, oceane şi atmosferă, de exemplu, produce vânt, care de secole a fost folosit pentru morile de vânt. Utilizările moderne ale energiei eoliene presupun maşini puternice, uşoare, cu design aerodinamic, rezistente la orice condiţii meteo, care ataşate la generatoare produc electricitate pentru uz local, specializat sau ca parte a unei reţele de distribuţie locală sau regională.

Aproximativ 30% din energia solară care ajunge la marginea atmosferei este consumată în circuitul hidrologic, care produce ploi şi energia potenţială a apei din izvoarele de munte şi râuri. Puterea produsă de aceste ape curgătoare când trec prin turbinele moderne este numită energie hidroelectrică. Prin procesul de fotosinteză, energia solară contribuie la creşterea biomasei, care poate fi folosită drept combustibil incluzând lemnul şi combustibilele fosile ce s-au format din plantele de mult dispărute. Combustibili ca alcoolul sau metanul pot fi, de asemenea, extrase din biomasă.

De asemenea, oceanele reprezintă o formă naturală de absorbţie a energiei. Ca rezultat al absorbţiei energiei solare în oceane şi curenţi oceanici, temperatura variază cu câteva grade. În anumite locuri, aceste variaţii verticale se apropie de 20 C pe o distanţă de câteva sute de metri. Când mase mari de apă au temperaturi diferite, principiile termodinamice prevăd că un circuit de generare a energiei poate fi creat prin luarea de energie de la masa cu temperatură mai mare şi transferând o cantitate mai mică de energie celei cu temperatură mai mică. Diferenţa între aceste două energii calorice se manifestă ca energie mecanică, putând fi legată la un generator pentru a produce electricitate.

Captarea directă a energiei solare presupune mijloace artificiale, numite colectori solari, care sunt proiectate să capteze energia, uneori prin focalizarea directă a razelor solare. Energia, odată captată, este folosită în procese termice, fotoelectrice sau fotovoltaice. În procesele termice, energia solară este folosită pentru a încălzi un gaz sau un lichid, care apoi este înmagazinat sau distribuit. În procesele fotovoltaice, energia solară este transformată direct în energie electrică, fără a folosi dispozitive mecanice intermediare. În procesele fotoelectrice, sunt folosite oglinzile sau lentilele care captează razele solare într-un receptor, unde căldura solară este transferată într-un fluid care pune în funcţiune un sistem de conversie a energiei electrice convenţionale.

În continuare vom prezenta câteva dintre aceste dispozitive de captare a energiei solare:

Panourile solare

Fluidul colector care trece prin canalele panoului solar are temperatura crescută datorită transferului de căldură. Energia transferată fluidului purtător este numită eficienţă colectoare instantanee. Panourile solare au în general una sau mai multe straturi transparente pentru a minimaliza pierderile de căldură şi pentru a putea obţine o eficienţă cât mai mare. În general, sunt capabile să încălzească lichidul colector până la 82C cu un randament cuprins între 40 şi 80%.

Aceste panouri solare au fost folosite eficient pentru încălzirea apei şi a locuinţelor. Acestea înlocuiesc acoperişurile locuinţelor. În emisfera nordică, ele sunt orientate spre sud, în timp ce în emisfera sudică sunt orientate spre nord. Unghiul optim la care sunt montate panourile depinde de latitudinea la care se găseşte instalaţia respectivă. În general, pentru dispozitivele folosite tot anul, panourile sunt înclinate la un unghi egal cu latitudinea la care se adună sau se scad 15 şi sunt orientate spre sud respectiv nord.

În plus, panourile solare folosite la încălzirea apei sau a locuinţelor prezintă pompe, senzori de temperatură, controllere automate care activează pompele şi dispozitivul de stocare a energiei. Aerul sau chiar un lichid pot fi utilizate ca fluide în sistemul de încălzire solară şi un acumulator sau un rezervor cu apă, bine izolate, sunt folosite de obicei ca medii de stocare a căldurii. În anexa 1 este prezentată schema simplificată a unei locuinţe care foloseşte pentru încălzire sau răcire astfel de panouri solare.

B. Captatoare de energie

Pentru aplicaţii cum sunt aerul condiţionat, centrale de energie şi numeroase cereri de căldură, panourile solare nu pot furniza fluide colectoare la temperaturi suficient de mari pentru a fi eficiente. Ele pot fi folosite ca dispozitive de încălzire în prima fază, după care temperatura fluidului este apoi crescută prin mijloace convenţionale de încălzire. Alternativ, pot fi folosite colectoare mai complexe şi mai scumpe. Acestea sunt dispozitivele care reflectă şi focalizează razele solare incidente într-o zonă mică de captare. Ca rezultat al acestei concentrări, intensitatea energiei solare este mărită şi temperatura care poate fi atinsă poate ajunge la câteva sute sau chiar câteva mi de grade Celsius. Această captatoare trebuie să se mişte după cum se mişcă soarele, pentru a funcţiona eficient şi dispozitivele utilizate se numesc heliostate.

C. Celule fotovoltaice

Celulele solare făcute din cristale de silicon, arsenicat de galiu şi alte materiale semiconductoare, transformă direct radiaţia solară în electricitate. Prin conectarea unui număr mare de celule fotovoltaice, costul electricităţii fotovoltaice a fost redus la 30 de cenţi/KWh, adică de două ori mai mare decât rata pe care oraşele mari din Statele Unite o plăteau pentru electricitate în 1989.

Aceste dispozitive stau la baza unor aplicaţii care variază de la sisteme simple şi până la sistemele cele mai complexe. În continuare vom încerca să prezentăm unele dintre aceste aplicaţii şi, de asemenea, vom arăta care sunt avantajele şi dezavantajele folosirii unor astfel de dispozitive.

Între 1984 şi 1991 au fost construite în sudul Californiei nouă uzine ce folosesc panourile solare cu o capacitate totală de 354 Mwe. Cu toate că a fost redus costul pentru instalarea acestei tehnologii de la 6000$/KMe la 3000$/KMe, de-a lungul acestei perioade, compania care a construit aceste uzine a dat faliment în 1991, când

subvenţiile guvernului pentru reînnoirea acestor tehnologii au fost retrase. Astăzi uzinele funcţionează sub un management sigur.

O versiune importantă a acestei tehnologii a fost de curând dezvoltată şi se plănuieşte ca aceasta să fie instalată în mai multe ţări în dezvoltare, care probabil că până în anul 2000 va spori producţia de energie solară cu câteva sute de megawaţi.

Captatoarele solare tot mai avansate fac posibilă captarea unei călduri solare din ce în ce mai ridicate. Se preconizează că aceste tehnologii vor conduce la o scădere a costurilor de generare a electricităţii. Temperaturile până la 400C sunt captate cu ajutorul panourilor solare. Captatorul solar colectează temperaturi între 400C şi 1500C, iar celulele fotovoltaice reuşesc să capteze temperaturi peste 1500C.

Există dispozitive solare utilizate pentru încălzirea, răcirea şi iluminarea clădirilor. O parte dintre acestea au la bază designul arhitectural, care exploatează resursele solare în scopul încălzirii sau răcirii construcţiilor. Ele folosesc însăşi clădirea pereţii, acoperişurile, ferestrele pentru a capta, depozita şi distribui energia solară. În ultimul deceniu în Statele Unite au fost construite sute de mii de astfel de clădiri.

Răcirea pasivă este un mijloc care asigură confortul în lunile călduroase. Se utilizează elemente ale clădirii pentru a reduce transferul de căldură prin acoperiş, pereţi şi pentru a ventila şi răcori spaţiile interioare. Răcirea solară poate fi obţinută folosind energia solară ca o sursă de căldură într-un circuit de răcire. O componentă a sistemului de răcire solară, numită generator, cere o sursă de căldură. Pentru că este nevoie de temperaturi de peste 150C, pentru ca dispozitivele de absorbţie să funcţioneze eficient sunt preferate captatoarele de energie în locul panourilor solare, pentru aceste dispozitive de răcire.

O altă importantă aplicaţie a înaltei temperaturi obţinute de aceste colectoare de energie este cuptorul solar. Cel mai mare cuptor solar, localizat la Odeillo în Munţii Pirinei, în Franţa, foloseşte 9600 de reflectoare cu o arie totală de aproximativ 1860m2 pentru a produce temperaturi de circa 4000C.

Dispozitivele solare de încălzire a apei sunt o altă aplicaţie ce au o largă răspândire în lume. Există 4,5 milioane de astfel de dispozitive în Japonia şi 600.000 de dispozitive în Israel. În Cipru, peste 90% din locuinţe prezintă asemenea dispozitive. În ţările aflate în curs de dezvoltare, în special cele din Asia şi Africa, deşi dispozitivele de încălzire a apei nu sunt foarte utilizate, perspectivele înmulţirii lor

sunt mult mai mari decât în ţările industrializate. Aceste aprecieri au fost făcute pe baza faptului că, în regiunile tropicale, temperaturile sunt mult mai ridicate în comparaţie cu cele din regiunile temperate. Mai mult decât atât, gazele naturale nu pot fi procurate atât de uşor pentru uzul casnic, în multe regiuni, şi de aceea sunt mult mai des folosite astfel de tehnologii. Astfel, dezvoltarea acestor dispozitive ar duce la scăderea consumului de energie electrică şi creşterea, în acelaşi timp, a consumului de energie solară, fapt ce ar fi mult mai economic şi eficient pentru economiile acestor ţări. În anexa 2 este prezentată o aplicaţie ce foloseşte un colector solar pentru încălzirea apei.

20 de producători şi distribuitori de astfel de dispozitive operează în 10 ţări din Africa de Sud. Există ţări unde chiar guvernele au intervenit pentru promovarea unor astfel de tehnologii, ca de exemplu în Cipru, însă există şi ţări unde guvernele nu susţin construirea acestor dispozitive solare, cum este, de exemplu, Malta.

Celulele fotovoltaice reprezintă o soluţie tentantă pentru alimentarea cu energie electrică a unor amplasamente izolate. În acest sens, principalele măsuri ce trebuie luate constau în coborârea costului celulelor fotovoltaice la preţuri acceptabile pe piaţa energetică.

Pe plan internaţional s-au făcut şi se fac studii şi cercetări prin care se urmăreşte realizarea unei armonii între construcţie şi mediul ambiant şi, de asemenea, se urmăreşte realizarea unor construcţii ecologice. Se pot da ca exemple în acest sens Programul casei verzi, în Marea Britanie; Locuinţa în armonie cu mediul sau Ecocity, în Japonia; Planul verde, în Canada; Ecologia şi construcţia, în Franţa. Sectorul de construcţii – şi în special cel de locuinţe – este un mare consumator de energie, din care două treimi sunt folosite pentru încălzire, ventilare, climatizare şi apă caldă de consum şi o treime este folosită pentru iluminat, răcire, aparate casnice, etc.

Politica socială dusă în raport cu asigurarea mediului ambiant, respectiv a armoniei între construcţie şi mediu, trebuie să aibă în vedere, printre altele, şi aspecte legate de calitatea confortului. În străinătate, în special în ţările avansate, se fac anchete care au un caracter tehnic, sociologic şi medical. Întrebările puse subiecţilor se referă atât la ansamblul construcţiei în raport cu mediul ambiant, cât şi la condiţiile de confort asigurate atât la locul de muncă, cât şi la domiciliu. Aceste anchete au arătat că, în majoritatea cazurilor instalaţiile ce folosesc energia solară asigură confortul termic în proporţie de 7075%, fără a periclita mediul ambiant.

Demersuri pe plan mondial, cu privire la folosirea surselor de energie neconvenţionale

Ziua de 22 aprilie fost a desemnată “Ziua Pământului” din anul acesta. În această zi, jumătate de miliard de oameni de pe întreg globul se vor reuni pentru a discuta problema resurselor energetice epuizabile şi înlocuirii acestora cu resursele de energie neconvenţionale. Mai mult de 3000 de grupuri din 166 de ţări vor pregăti evenimentele ce vor avea loc pe 22 aprilie.

Societatea Internaţională de Energie Solară (ISES) cu 35.000 de membrii din peste o sută de ţări, pledează pentru folosire energiei solare încă din 1954. De-a lungul anilor, membrii acestei organizaţii au inventat tehnologii nucleare foarte eficiente pentru înlocuirea combustibililor.

ISES a iniţializat aşa-numitul program “Şcolile solare – un viitor strălucit”. Programul încearcă să arate studenţilor importanţa folosirii şi descoperirii de noi metode prin care are loc înlocuirea resurselor convenţionale cu cele neconvenţionale. În astfel de şcoli sunt folosite acele sisteme solare nu numai pentru a reduce costurile de energie, ci şi pentru a salva planeta. În plus, în astfel de şcoli sunt organizate competiţii. Obiectivul acestor competiţii este de a permite studenţilor să îşi exprime părerile lor, în scris sau în artă (pictură, sculptură, etc.) despre aceste sisteme solare şi despre rolul pe care acestea îl joacă în viaţa noastră. Câştigătorii finali ai acestei competiţii vor primi o excursie gratuită la întâlnirea milenară organizată de ISES în New Mexico pe 17-22 septembrie, unde vor fi premiaţi.

Pe 23 august 2000 va avea loc la Pitsburgh întâlnirea tuturor cercetătorilor din lume din domeniul energiei solare. Iată câteva nume importante din acest domeniu:

ROBIN K. VIEIRA, manager de programe şi analist în cercetare la Centrul de Energie Solară din Florida (FSEC), care pe 3 ianuarie 2000 a fost desemnat cercetătorul anului din FSEC. Cu o vechime de peste 15 ani în proiectarea caselor solare, Vieira a fost principalul colaborator în peste două milioane de contracte încheiate pentru realizarea unor astfel de construcţii;

HOWARD WALLANCE, preşedinte al Întreprinderilor HKW a fost nominalizat pe 17 noiembrie 1999ca cel mai bun manager care a promovat pe piaţă casele solare.Alte nume importante din acest domeniu sunt : Alex Deeb - omul de onoare al companiei Tri-Country Construction; Michael Steven Scott - omul de onoare al

companiei Energy Conservation Systems; Mike Richel - omul de onoare al companiei Richel Construction; Claudia Marianne Marrero-Michalik – omul de onoare al companie San Mar Service Corporation; Pierce Jones – omul de onoare al companiei Florida Energz Extension Service.

În concluzie, referitor la legătura dintre construcţie şi mediul ambiant, se pot sublinia următoarele elemente esenţiale: mediul ambiant constituie o problemă prioritară şi calitatea lui trebuie asigurată continuu; cerinţele calităţii şi performanţele energetice trebuie să fie asigurate; asigurarea unei cooperări strânse între toţi factorii care contribuie la realizarea construcţiei şi a unui dialog între toţi specialiştii (arhitecţi, constructori, instalatori) în fazele de proiectare; angajarea specialiştilor în instalaţii termice (încălzire, ventilare, climatizare, etc.) în realizarea unor norme viabile vizând asigurarea unui confort termic în încăperi pe toată perioada unui an, fără impact asupra mediului ambiant; cooperarea internaţională, prin care specialiştii din fiecare ţară pot contribui substanţial la soluţionarea problemelor energetice din construcţii în strânsă legătură cu mediul ambiant.

Pentru asigurarea armoniei dintre climatul din interiorul clădirilor şi mediul exterior s-a procedat la elaborarea unor acte normative valabile atât pe plan naţional, cât şi internaţional.

S-au creat două mari categorii de acte comunitare ce conţin restricţii, pentru punerea de acord a conceptelor statelor membre ale CEE şi anume: regulamente comunitare (comune) şi directive (norme) cu caracter naţional, cu posibilităţi de extindere şi în ţările cooperante.

Problema esenţială în realizarea normelor şi directivelor vizând armonizarea legăturii construcţie–mediu o constituie obţinerea unei cât mai mici poluări a mediului ambiant, care este mult mai scăzută decât în cazul folosirii energiilor primare, cât şi natura materialelor pentru construcţii şi instalaţii. Aceste norme şi reglementări, deşi elaborate sunt într-o continuă îmbunătăţire vizând, în principal, ca măsuri: economia de energie, reducerea poluanţilor sub normele admise, eliminarea pericolului de incendiu, securitatea în exploatare, etc.

Energia solară, energia eoliană, energia geotermală sunt cunoscute sub numele de surse neconvenţionale de energie. Unul dintre obiectivele menţionate de

Comunitatea Economică Europeană (CEE) privind protejarea combustibililor clasici îl constituie implementarea noilor forme de energii regenerabile.

Noile surse de energie sunt destul de diversificate, prezentând multiple avantaje, dar şi dezavantaje, precum şi posibilităţi de utilizare mai mari sau mai mici în tehnica instalaţiilor.

Pe plan mondial, trebuie menţionat că, din anii ’40, ţările avansate au luat în studiu utilizarea surselor de energie regenerabilă pentru acoperirea necesităţilor gospodăreşti şi chiar industriale. SUA se numără printre primele ţări care au făcut studii privind utilizarea energiei solare pentru încălzire, climatizare şi prepararea apei calde de consum, precum şi a energiei vântului pentru producerea de energie electrică. După anii ’70, toate ţările industrializate au trecut la cercetări legate de utilizarea altor surse de energie în afara celor clasice.

Energiile regenerabile prezintă, după felul şi natura lor, o serie de proprietăţi fizice şi o serie de caracteristici tehnice. De asemenea, potenţialul lor termo-energetic depinde de natura lor, precum şi de posibilităţile tehnice de care se dispune atunci când se ia în discuţie sursa.

Fiecare dintre sursele de energie regenerabile au fost studiate mai mult sau mai puţin, în funcţie de posibilităţile financiare, precum şi de posibilităţile de implementare în diverse ramuri ale economiei şi, în special, în instalaţiile termice.

Studiile şi cercetările continuă şi ceea ce se poate spune despre sursele regenerabile de energie este faptul că, pe plan mondial, investiţiile făcute de unele state, sunt destul de modeste în momentul de faţă, întrucât atât investiţiile în aparatura de conversie (energie termică, energie electrică, etc.), cât şi Cheltuielile de exploatare a instalaţiilor realizate sunt încă destul de ridicate.

Referitor la ţara noastră, este de arătat că, dintre sursele de energie regenerabile, energia solară ar putea fi studiată cu scopul producerii de energie termică pentru prepararea apei calde de consum în perioada caldă. La Câmpina, există, de exemplu, case solare.

Până la cucerirea cosmosului, care reprezintă o sursă inepuizabilă de energie, omenirea încearcă să se limiteze la resursele pe care le pune la dispoziţie planeta noastră şi, de asemenea, încearcă să exploateze la maximum energiile solară, eoliană, geotermală.

Spania, lider pe piaţa energiei solare Spaniolii au construit cea mai mare centrală de energie solară din lume. Cu o capacitate de 20 de megawaţi, instalaţia care a revoluţionat piaţa energiilor alternative alimentează deja 10.000 de gospodării.

Centrala fotovoltaică în formă de turn are înălţimea unei clădiri cu 54 de etaje. Este constituită din peste 1.200 de panouri care folosesc razele solare pentru generarea energiei.

Cu o capacitate de 20 de megawaţi, instalaţia construită de compania Abengoa Solar în Sevilla depăşeşte cu mult producţia de energie a celorlalte centrale solare din lume. Pe locul doi se situează centrala din Nevada, SUA, cu o capacitate de 14 megawaţi. Compania spaniolă mai administrează o centrală solară în Spania, cu o capacitate de 10 megawaţi.

“Printr-un proiect foarte complex la care lucrăm, intenţionăm ca până în 2013 să aducem capacitatea de producţie a companiei la 300 de megawaţi”, a spus reprezentanţii Abengoa Solar.

Producţia mondială de energie solară s-a dublat

După calculele companiei, noua centrală fotovoltaică, generatoare de energie alternativă, scuteşte eliminarea în atmosferă a 12.000 de tone de dioxid de carbon.

Cel mai mare producător de pe piaţa energiei solare este Spania, cu o capacitate totală de 2.500 de megawaţi. Următoarele locuri în top le ocupă Germania, cu o capacitate de 1.500 de megawaţi şi Statele Unite ale Americii, a căror capacitate ajunge la doar 340 de megawatti.

Producţia mondială de energie solară a crescut de două ori în 2008, faţă de anul precedent, de la 2,4 gigawatti la 5,5 gigawaţi, potrivit Asociaţiei Europene din Industria Fotovoltaică. “Spania reprezintă în prezent aproape jumătate din instalaţiile producătoare de energie solară din întreaga lume”, spun reprezentanţii Asociaţiei.

Experţii se aşteaptă ca producţia de energie la nivel mondial să crească anul acesta până la 7 gigawaţi.

Jaluzele solare Un inventator belgian, pe nume Vincent Gerkens, a creat jaluzelele solare. Acestea pastreaza energia acumulata de la soare in timpul zilei si lumineaza noaptea inlocuind obisnuitele veioze electrice.

Jaluzelele Blight concepute de Gerkens sunt prevazute cu fasii fotovoltaice foarte subtiri care acumuleaza in timpul zilei energia solara si o pastreaza pentru mai tarziu pentru iluminarea camerei in timpul noptii, economisind astfel energia consumata de veioze sau alte dispozitive electrice de iluminat.

Jaluzelele Blight sunt durabile si ecologice, pentru ca nu au nevoie de cabluri electrice.

La un concept similar s-a gandit si Sheila Kennedy, arhitect si profesor la Institutul Tehnologic dinMassachusetts. Perdelele solare inventate de ea stocheaza suficienta energie pentru a alimenta un laptop.

Sheila spera ca, in viitor, “textilele solare” sa revolutioneze felul in care colectam si consumam energia.

Panourile solare din Sahara ar putea acoperi nevoile energetice ale Europei Experții susțin că doar o parte din Sahara, probabil de dimensiunea unei țări mai mici, va trebui acoperită pentru a produce destulă energie pentru întreaga Europă.

Țările europene și-ar putea schimba furnizorii de electricitate în decursul a zece ani investind într-o rețea gigant de panouri solare în deșertul Sahara, au explicat experții în cadrul unei conferințe pe tema încălzirii globale din Copenhaga.

Dr. Anthony Patt de la Institutul Internațional pentru Analize Aplicate din Africa a spus că este nevoie de o investiție de 50 miliarde de lire sterline în următorii zece ani pentru ca acest plan să devină realitate. Acest lucru ar putea convinge companiile private că energia din Sahara reprezintă o investiție fezabilă și atrăgătoare.

Pe termen lung un astfel de plan, combinat cu turbinele eoliene pe coasta de nord a Africii, ar putea oferi Europei toată energia necesară. El a mai spus și că progresele tehnologice, alături de costurile în scădere, au făcut posibilă considerarea coastei de nord a Africii ca principala sursă de import a energiei pentru Europa.

“Soarele este foarte puternic acolo și te poți bizui pe el. Au început să se facă diferite calcule estimative cu privire la energia solară și eoliană pentru Nordul Africii… care pot fi comparate cu alte forme de energie alternativă. Costul transferului electricității pe distanțe mari a scăzut foarte mult.”

Rezultatele reprezintă primele descoperiri obținute în urma unor cercetări detaliate realizate împreună cu alți experți la Forumul despre Climatul European și Institutul pentru Cercetare a Impactului Climatic din Posdam și se analizează dacă un astfel de panou solar în Sahara ar fi realistic.

Patt declară că s-au studiat problemele referitoare la siguranță și la administrare, dar și moduri de finanțare a tehnologiei. Rezultatele complete vor fi prezentate guvernelor spre sfârșitul acestui an.

Acesta susține că soarele în Sahara este de două ori mai puternic decât în Spania și este o resursă constantă, blocată rar de nori, chiar și iarna. Se vor folosi oglinzi pentru a orienta razele de soare într-o conductă subțire ce conține apă sau sare. Razele vor fierbe apa sau vor topi sarea, iar energia rezultată va fi folosită pentru a alimenta turbinele.Spre deosebire de energia eoliană, care trebuie folosită de obicei imediat din cauza costurilor de depozitate, apa fierbinte și sarea pot fi păstrate câteva ore.

Se plănuiește să se facă teste pentru astfel de sisteme în Egipt, Maroc, Algeria și Dubai, însă sunt luate în considerare și Libia sau Tunisia.

Patt susține că inițierea unui astfel de proiect nu va fi totuși deloc ușor. Este posibil ca unele comunități locale din Europa să se opună, deranjate de cablurile de transmisie instalate în apropierea caselor.

Energia SolaraEnergia Solara

 

 

Sursele de energie solara au fost considerate, chiar de ceva timp ca fiind cele mai bune, imediat profitabile optiuni pentru majoritatea oamenilor de pe Pamant, prin asigurarea energiei pentru diferite instalatii.

Soarele este, de departe cea mai importanta sursa de energie pentru noi. El incalzeste atmosfera pamantului, vaporizeaza apa din oceane, directioneaza norii rezultati prin curenti de aer, denumite si vanturi spre continente, acolo unde isi dovedesc utilitatea determinand ploile si mentinand debitele raurilor. Aceasta este o modalitate directa de a folosi aceasta energie si face parte din procesele fiziologice ce au loc pe pamant de milioane de ani. Insa Soarele poate face “un pic” mai mult: ar putea sa asigure intreaga cantitate de energie de care a re nevoie o societate industriala moderna, la scara mondiala pentru un viitor indefinit; ceea ce nu poate face o sursa de energie obisnuita. Acestea s-ar putea intampla cu usurinta fara poluare sau batai de cap in privinta resurselor naturale epuizabile. Multi oameni insa nu sunt convinsi de acest lucru ei avand parerea ca o astfel de investitie ar aduce pierderi si nu un profit negandit de mare.

In anii 1970 oamenii de stiinta americani erau cuprinsi de un entuziasm puternic gandind ca ar putea schimba vechea tehnologie cu aceasta noua, bazata pe energia asigurata de Soare. Aceasta s-a intamplat dupa primele esecuri in transportul si prelucrarea petrolului, care poluau foarte grav mediul. Astfel s-a ajuns la concluzia ca aceasta noua tehnologie ar trebui initializata la viata de la sate, insa nu dupa mult timp aceasta miscare cu tot cu entuziasmul s-au risipit. Motivele pentru aceasta si pentru absenta utlizarii in ziua de astazi a energiei solare pe scara larga, nusunt nici dificultati conceptuale nici tehnologice. Exista insa persoane cu mare influenta asupra a astfel de lucruir care pur si simplu se tem de o trecere completa la utilizarea energiei solare.

O buna masura a suveranitatoii acestora este aceea ca, chiar in ciuda importatntei capitale ale acestui fapt pentru societatea moderna, acest concept de a valorifica anergia a fost complet eliminat din planurile Statelor Unite, mai ales din perspectiva informarii opiniei publice ( cu exceptia planelor militare care au in perspectiva folosirea acestui nou tip, mai ales in cazul unei crize de petrol.) Daca s-ar fi inceput cu folosirea energiei in limite restranse, astazi s-ar fi ajuns la un procent

semnificativ ocupat de folosirea energiei solare din anergia totala. Ideea principala era ca pentru directionarea energiei solare, lumina soarelui trebuia sa fie concentrata. Aparate care puteau realiza acest lucru puteau fi facute la un pret mic, chiar intr-o productie mare, inca din anii 1970. Nu a fost sa fie asa.

Au fost si inca sunt probleme asociate cu progresul solar, unele reale altele scornite. Una dintre acestea ar fi ca soarele nu straluceste intotdeauna nici macar in California, insa sunt destule solutii pentru a remedia problema aceasta – aceasta face parte din problemele serioase; una dintre cele inventate de unii sceptici, ar fi de exemplu prabusirea instalatiilor, aceasta determinand un pericol chiar mai mare decat fuziunea nucleara; insa ideea de periculozitate nu poate fi contrazisa in totalitate.

Toate acestea au fost mai intai amintite intr-o lucrare publicate la inceputul anului 1983 numita “Cea mai lunga oda a Soarelui”, in prima dintre cele trei volume- manuscrise, din care numai putine parti pot fi incluse aici.

Unele aspecte ale energiei solare constituie o problema pentru unii si chiar o oportunitate pentru altii. Pentru simplul fapt ca soarele straluceste deasupra fiecarui acoperis, acesta poate fi un exemplu de avantaj pentru oamenii de rand si pentru folosirea enrgiei solare la nivel individual nu numai in marile companii dotate cu echipamente speciale de captre si prelucrare a razelor solare, echipamente ce ar fi etalate pe suprafete mari de teren. Avantejele sunt multiple: un profit crescut considerabil, o stare de sanatate mai buna a oamenilor determinata de lipsa poluarii, sau daca nu, macar de diminuarea ei.

Folsorea acestei energii se poate incepe prin atingerea unor scopuri simple, apoi la trecerea la obiectiva mai avansate.

Productia ieftina a lentilelor de concentrare, si folosirea lor sub acoperisuri de sticla constituie miezul primelor incercari. Exista pasaje din diferite lucrari publicate in anii 1977-1980, care descriu avantajele principale ale folosirii lentilelor sub paravane de sticla, sau a lentilelor cu forma de diamant.

2. Energia solară

Cele mai dezvoltate tehnologii de conversie a energiei solare şi mai pe larg folosite sunt: conversia termică şi

fotovoltaica. Conform primei tehnologii energia solară se transformă în energie termică cu ajutorul captatorului cu

efect de seră. În cea de-a doua tehnologie - energia solară se transformă în energie electrică cu ajutorul celulelor

sau modulelor fotovoltaice (PV). Ambele tehnologii au atins un grad avansat de dezvoltare industrială.

Captatoarele solare se utilizează pentru prepararea apei calde menajere sau pentru încălzirea aerului cu scopul

uscării fructelor, legumelor, plantelor medicinale.

Doar câteva cifre: în 1998 în ţările UE erau instalate circa 10 mln. m2 de captatoare solare. În 2010 această cifră

trebuie să crească de 10 ori şi va atinge 100 mln. m2 din care 55 mln. m2 revine Germaniei. Menţionăm aici, că un

metru pătrat de captator solar asigură cu apă caldă o persoană pe o perioadă de 6-7 luni. În condiţiile climaterice

ale Moldovei se pot acoperi circa 65% din necesarul anual de apă caldă utilizând energia solară.

Ca instalaţiile solare pentru încălzirea apei să fie atractive din punct de vedere economic trebuie ca costul unui m2

instalat să nu depaşească 75$. În prezent preţurile la instalaţiile de producţie autohtonă sunt de trei ori mai mari,

iar a celor de import şi mai mari. Pentru a impulsiona dezvoltarea în RM a acestui sector, este necesar de făcut

urmatoarele:

De realizat în fiecare judeţ câte un proiect pilot - instalaţie solară de preparare a apei calde pentru un

obiect de menire socială - grădiniţă de copii, scoală, baie, etc.

S.A. Incomaş este unica întreprindere care fabrică instalaţii solare pentru încălzirea apei. Dar din cauza

preţurilor relativ mari volumul de realizări nu depăşeşte câteva sute de m2 pe an. Cu scopul de a susţine

acest domeniu ar fi raţional de scutit această producţie de TVA.

Luând în consideraţie existenţa unei pieţe de desfacere a produselor uscate de legume, fructe şi plante

medicinale, a prevedea în programul de dezvoltare a producţiei agricole ecologic pure şi dezvoltarea

acestui sector, utilizând energia solară pentru uscare.

Conversia fotovoltaica a energiei solare.

Datorită costurilor mari a celulelor PV această tehnologie poate fi recomandată numai pentru alimentarea cu

energie electrică a consumatorilor izolaţi şi dispersaţi teritorial care din considerente economice nu sunt conectaţi

la reţelele electrice publice. În RM astfel de consumatori sunt pompele de apă de mic debit (până la 1,5 m3/h) şi

cele 150 posturi de lansare a rachetelor antigrindină. Ambele cazuri sunt rentabile din punct de vedere economic.

Costul unui m3 de apă pompat de o pompă solară este de 1,5 ori mai mic decât a celui pompat cu ajutorul unei

motopompe cu benzină sau motorină. Şi mai rentabilă este alimentarea postului antigrindină de la module PV.

Costurile se micşorează de circa trei ori, se micşorează cu 22,8 t cantitatea de combustibil necesară pentru

transport, se micşorează impactul negativ asupra mediului deoarece se vor micşora cu 20 t cantitatea de substanţe

nocive provenite de la exploatarea şi uzarea acumulatoarelor.

Energie solara - ce este energia solara?Soarele este o sursa imensa de energie. Aceasta ajunge pe Terra sub forma de radiatii solare, radiatii care pot fi captate si transformate in alte forme de energie: electrica, mecanica sau termica. Astfel, energia solara isi poate gasi utlizarea in domenii diverse, de la agricultura pana la cercetare.

Primele incercari de folosire ale energiei solare deteaza inca din secolul trecut. In prezent, aceasta este intalnita in foarte multe medii. Principalele moduri de utilizare a sa sunt insa urmatoarele:

producerea de energie termica: incalzirea apei, incalzirea locuintelor sau a serelor, etc producerea de energie electrica prin intermediul celulei fotovoltaice. Aceasta este rolul unei lungi

evolutii, de la alimentarea calculatoarelor de buzunar pana la centralele solare, ce pot alimenta cartiere intregi de locuinte. Mai multe detalii despre panourile fotovoltaice si producerea de energie electrica puteti gasi in acest articol.

Acestea nu se opresc insa aici, marturie fiind zecile de dispozitive solare aflate pe piata, de la ceasuri de mana pana la sateliti.

De ce energie solara?

Pentru ca este disponibila in cantitati imense, este inepuizabila (cel putin pentru cateva miliarde de ani) si este ecologica. Captarea energiei solare nu este poluanta si nu are efecte nocive asupra atmosferei, iar in conditiile in care degradarea Terrei atinge un nivel din ce in ce mai ridicat, aceasta problema incepe sa fie luata in seama de tot mai multi oameni.

Si acest lucru se vede. In cazul producerii de energie electrica prin intermediul panourilor fotovoltaice, procentul energiei solare din totalul energiei produse pe glob a crescut de la 0,04% in 2004 la peste 0.3% si se estimeaza ca va depasi 0,4% pana la finalul lui 2010. In continuare este un procent minuscul, dar este de apreciat faptul ca omenirii a inceput sa ii pese. Iar pe masura ce tehnologia se va dezvolta, energia solara va fi utlizata din ce in ce mai mult.

De ce nu energie solara?

Raspandirea foarte limitata a utlizarii tehnologiei solare are foarte multe cauze.

In primul rand, tehnologia de captarea a razelor solare este inca la inceput si costisitoare. Pretul producerii unui WATT in prezent, prin intermediul celulelor fotovoltaice, este de 6-7 ori mai mare decat cel al producerii sale in termocentrale. De aceea investitia initiala intr-un sistem de producere a energiei prin captarea razelor solare este mare, chiar daca amortizarea se produce in timp, sistemele fiind in general foarte fiabile si putand functiona 10-25 de ani fara mari costuri de intretinere.

In plus, panourile solare au un randament foarte scazut daca raportam cantitatea de energie produsa la dimensiunea lor: pentru acoperirea necesitatilor unei locuinte fiind necesare panouri de cateva zeci de metri patrati. Dar si acest lucru se va schimba pe masura ce tehnologia evolueaza.

Cel mai mare dezavantaj este insa acela ca energia solara este dependenta de razele soarelui, cu alte cuvinte de cantitatea de radiatii solare care ajung pe Pamant. Iar aceasta este variabila, in functie de ora, de perioada a anului, de conditiile atmosferice, etc. Si nu in ultimul rand, randamentul sistemelor solare depinde in mare masura de unghiul sub care cade raza de soare pe panoul solar, asadar de pozitia pe glob. O harta a potentialului solar in Europa poate fi vazuta mai jos.

Este energia solara o alternativa sau nu?

Cu singuranta este. Dar acesta este cuvantul potrivit momentan: o alternativa. La fel ca energia eoliana sau marina. Pentru ca in conditiile actuale, necesarul energetic al Terrei are nevoie de existenta centralelor pe baza de carbune sau nucleare. Dar in viitor, acest fapt se va schimba cu singuranta.

Aplicatii ale energiei solareAplicatiile energiei solare dateaza inca din antichitate cand grecii si chinezii isi construiau locuintele orientate catre soare astfel incat sa profite de soare pentru a avea lumina si caldura. Odata cu dezvoltarea tehnicii moderne au aparut o serie de aplicatii noi ale folosirii energiei solare.

Lista aplicatiilor energiei solare

1. Agricultura si horticultura – in functie de energia solara ce poate fi captata intr-o anumita perioada a anului agricultura cauta sa optimizeze perioadele in care se planteaza recoltele, sa le orienteze catre sursa de lumina a soarelui, sa utilizeze coline in scara pentru a asigura o cantitate egala de caldura si lumina pentru fiecare rand de plante, sa roteasca tipurile de plante, toate aceste tehnici avand o influenta combinata semnificativa asupra recoltei. Pentru zonele unde se doreste cultivarea unor plante incompatibile cu climatul local se folosesc serele, care convertesc lumina in caldura, permitant astel cultivarea plantelor in afara arealului lor geografic sau in anotimpurile reci.

2. Iluminare – Lumina solara a fost timp de secole principala metoda de iluminare a locuintelor pe timp de zi si nu a fost inlocuita nici pana in ziua de azi de metodele moderne de iluminare, cel putin in cazul in care se doreste obtinerea unei eficiente energetice semnificative.

3. Incalzirea apei – In zonele de latitudine scazuta, sub 40 grade, 60-70% din apa calda folosita domestic poate fi asigurata de sistemele de incalzire solare, cu tuburi sau suprafete reflectante

4. Incalzire, racire si ventilatie – Numai in SUA, peste 30 % din consumul de energie in cladiri comerciale si peste 50% din consumul domestic de energie este cauzat de sistemele de incalzire, racire si ventilatie. O parte din aceasta cantitate poate fi asigurata de energia solara folosind masa terminca, adica orice material ce poate fi folosit pentru stocarea energiei: piatra, ciment, apa etc. Masa termica, daca este folosita corect, permite absorbtia energiei ziua si radierea acesteia noapte, mentinand o temperatura constanta pe toata perioada unei zile.

5. Tratarea apei – Prin expunerea apei la soare se poate distila (in cazul apei sarate sau murdare) sau se poate dezinfecta prin expunerea in sticle de plastic. Aceasta metoda este folosita in principal in tarile sarace

6. Gatit – Calitatile energiei solare permit folosirea acesteia pentru gatit, uscat alimente si pasteurizat. Sistemele de gatit solare se impart in 3 mari categorii: cutii, panouri si panouri reflectorizante.

7. Procesarea caldurii in scop industrial – Se folosesc parabolice reflectorizante pentru concentrarea caldurii in diverse aplicatii comerciale. O alta metoda de procesare a caldurii sunt vasele cu apa sarata care folosesc caldura soarelui pentru a evapora apa si a obtine sare.

8. Generarea electricitatii – Principalele metode de a obtine curent electric folosind energie solara sunt: celulele fotovoltaice, turnuri solare ce concentreaza energia de la mai multe oglinzi plus alte tehnici aflate deocamdata in stadiu experimental.

9. Procese chimice – Energia solara este folosita si in diverse procese chimice pentru a crea reactii chimice.

10. Vehicule solare – Prima data vehiculele solare si-au facut aparitia in anii 80’, de atunci evoluand foarte mult, in principal datorita concursurilor nenumarate pe aceasta tema. Chiar daca un vehicul solar nu va putea functiona 24 de ore din 24 din motive evidente, tehnologii solare sunt deja folosite in vehicule hibride, in scopul eficientizarii consumului de energie.