Panourile Solare

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE Termenul de panou solar se referă la un panou care are scopul de a capta razele solare drept sursă de energie pentru a produce electricitate sau a încălzi. Un panou fotovoltaic este format de obicei din 6 rânduri a câte 10 celule solare. Fiecare modul este caracterizat în principal de puterea pe care o produce, care are valori cuprinse între 100W și 365W. Eficiența unui modul reprezintă suprafața să în comparație cu alt modul care are aceeași putere – un modul cu 8% eficientă și 230W are dublul suprafeței față de alt modul cu 16% eficientă și tot 230W. Prețul energiei solare, inclusiv bateriile pentru stocare, a scăzut atât de mult în ultima perioadă încât în multe țări este mai ieftin decât electricitatea provenită din procesarea resurselor de subsol.

SCURT ISTORIC În anul 1767, fizicianul elvețian Horace de Saussure a inventat primul cuptor solar care a dus în cele din urmă, de-a lungul anilor, la posibilitatea de a crea celulele solare. Cuptorul era construit din 5 straturi de sticlă și avea grosimea de 30 cm. Lumina pătrundea prin sticlă inaite de a fi captată și transformată în căldură. Căldura apoi este reflectată de sticlă și ca urmare încălzește spațiul din cuptor la 87, 5 grade celsius. Câteva decenii mai târziu, în 1883, inventatorul american Charles Fritts a inventat prima celulă solară funcțională, obținută prin aplicarea seleniului peste un strat subțire de aur. Din păcate, această celulă solară a reușit să atingă o eficientă de doar 1%, ceea ce o făcea imposibil de folosit pentru uz general. În 1954, trei cercetători descoperă celulele solare de silicon. Aceștia experimentau de ceva ani buni celule solare cu seleniu dar le-a fost imposibil să obțină o eficientă mai mare de 1%. Aceștia au inventat o „baterie solara”, care furniza energie pentru o mică moară de vânt(10 cm înălțime) și un radio și avea o eficientă record la acea vreme de 6%.

UTILIZAREA IN ROMÂNIA În zona Ilfov-București, la momentul actual, nu există ferme solare care să producă energie în cantități atât de mari încât să fie capabile să furnizeze toată energia necesară pentru un sector sau o zonă a orașului.

S-ar putea obține rezultate impresionante dacă s-ar instala foarte multe panouri solare pe arii de pământ întinse din jurul bucureștiului, ceea ce ar costă sume considerabile de bani. Energia produsă de aceste panouri solare ar putea să fie suficientă pentru aprovizionarea unor zone de lângă București, cum ar fi Popești-Leordeni, Bragadiru sau 1 Decembrie. Cu toate acestea, nu este garantată utilizarea eficientă a acestor ferme solare decât dacă se întind pe suprafețe de mii de metri pătrați, chiar hectare. Același lucru poate fi spus și despre instalarea panourilor solare și în restul țării. Cu cât sunt montate mai multe, cu atât suprafața de absorbție este mai mare și energia captată este mai mare. Instalarea unor astfel de ferme solare nu este complicată și impune costuri medii, în funcție de numărul de panouri folosite.

DEGRADAREA ÎN TIMP SI RECICLAREA Nu trebuie neglijat faptul că orice particulă care se acumulează pe sticlă poate afecta performanța panoului cu până la 30% în zonele cu mult praf/polen sau zonele de deșert. Totuși, nu se merită angajarea cuiva specializat în curățarea panourilor solare deoarece zilnic se pierde doar 0, 05% din puterea lor inițială, această valoare ajungând la 20% scădere a eficienței pe an. Aproape toate componentele unui panou solar pot fi reciclate, inclusiv 97% din anumite materiale din care sunt formate semiconductoarele, sticlă și alte materiale feroase și neferoase. Există numeroase companii private care se ocupă cu demontarea și reciclarea modulelor solare, în acest fel fiind asigurată reutilizarea componentelor pentru un timp foarte îndelungat. În anul 2010, 15, 9 GW de sisteme de panouri solare fotovoltaice au fost instalate. Producția acestora are la bază folosirea celulelor de silicon. Prețul în anul 2012 a fost de $0, 60/W, aproape de 250 de ori mai puțin decât în 1970, $150. Un studiu din 2015 a spus că prețul pe Watt a scăzut cu 10% în fiecare an începând cu 1980 și până în 2030, panourile solare fotovoltaice vor ajunge să producă 20% din totata energia folosită la nivel mondial.

DEZAVANTAJE SI POSIBILE ÎMBUNĂTĂȚIRI Cel mai mare dezavantaj al acestor sisteme este reprezentat de faptul că este imposibil de a produce energie noaptea. Puterea generată este mult mai mică și în zilele noroase sau ploioase (cu toate că tot se produce energie). În opinia mea, cred că în viitor celulele solare vor fi transparente în totalitate, ușoare, flexibile, ultra-eficiente (peste 90% eficientă)și vor fi foarte ușor de montat oriunde-de exemplu, vor putea înlocui pereții caselor. De asemenea, va fi posibilă integrarea panourilor în străzile din orașe care vor fi capabile să suporte greutatea oricărui vehicul care trece peste ele. Vor fi luminate cu indicatoare care delimitează benzile de mers, în loc de soluția folosită astăzi pentru astfel de marcaje, cum este vopseaua. Luminile se vor vedea mai intens în timpul nopții, astfel accidentele cauzate de confundarea sensului de mers vor fi prevenite. O altă funcție a acestor panouri solare fotovoltaice este funcita de a încălzi carosabilul, ceea ce scoate din discuție problemă șoselelor acoperite de gheață și zăpada.