Ο ήλιος εκπέμπει τεράστιες ποσότητες ενέργειας η οποία αξιοποιείται από αρχαιοτάτων χρόνων για να βελτιώσει την καθημερινότητα των ανθρώπων. Σήμερα το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας το εκμεταλλευόμαστε για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων. Η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο είναι από τις σημαντικότερες Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και λαμβάνει μία από τις εξέχουσες θέσεις στη λίστα των ΑΠΕ.
Τι είναι η ηλιακή ενέργεια
Ως ηλιακή ενέργεια ονομάζουμε την ενέργεια που προέρχεται από τον Ήλιο με τη μορφή ακτινοβολίας και η οποία φτάνει στη Γη με τη μορφή της θερμότητας και του φωτός. Αυτή η μορφή ενέργειας αποτελεί των πιο άφθονη και καθαρή μορφή ενέργειας που υπάρχει στη γη και με την αξιοποίησή της μειώνεται σημαντικά η χρήση ρυπογόνων πηγών ενέργειας όπως ο άνθρακας και το πετρέλαιο.
Με τη χρήση διαφόρων τεχνολογιών η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας. Οι πιο δημοφιλείς μέθοδοι είναι τα φωτοβολταϊκά συστήματα, τα οποία μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια, και τα ηλιοθερμικά συστήματα, τα οποία συγκεντρώνουν τη θερμότητα του Ήλιου για την παραγωγή ενέργειας. Τα φωτοβολταϊκά βασίζονται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, κατά το οποίο η ηλιακή ακτινοβολία διεγείρει ηλεκτρόνια σε συγκεκριμένα υλικά με αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος. Τα ηλιοθερμικά συστήματα χρησιμοποιούν κάτοπτρα ή φακούς για να συγκεντρώνουν το φως σε έναν συγκεκριμένο χώρο, αυξάνοντας τη θερμοκρασία και παράγοντας ατμό για την κίνηση γεννητριών.
Απόκτησε τώρα φθηνό πράσινο ρεύμα για το σπίτι σου!
Βρες τον Φθηνότερο Πάροχο εδώ!
- 5 λεπτά αρκούν για να μάθεις τι σε συμφέρει.
- Συνεργαζόμαστε με σχεδόν όλους τους παρόχους.
Ιστορική αναδρομή
Παρότι μπορεί να πιστεύουμε πως η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας ξεκίνησε στη σύγχρονη εποχή η αλήθεια είναι πως από την αρχαιότητα οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν τον Ήλιο για διάφορες καθημερινές δραστηριότητες. Οι αρχαίοι Έλληνες και Ρωμαίοι είχαν αναπτύξει την αρχιτεκτονική των κτιρίων με τέτοιο τρόπο ώστε να εκμεταλλεύονταν τη φυσική θέρμανση από τον Ήλιο. Ο προσανατολισμός των κτιρίων ήταν τέτοιος ώστε να δέχονται όσο το δυνατόν περισσότερο φως και θερμότητα κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Αυτό το σύστημα ήταν μια από τις πρώτες μορφές αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας.
Η σύγχρονη ιστορία της ηλιακής ενέργειας ξεκινάει τον 19ο αιώνα, όταν ο Γάλλος φυσικός Alexandre Edmond Becquerel ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο το 1839. Ο Becquerel διαπίστωσε ότι όταν εκτίθεται σε φως, ένα υλικό μπορεί να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Η ανακάλυψη αυτή άνοιξε το δρόμο για την ανάπτυξη της σύγχρονης φωτοβολταϊκής τεχνολογίας.
Κατά τη δεκαετία του 1950, η εταιρεία Bell Labs ανέπτυξε τα πρώτα πρακτικά φωτοβολταϊκά κύτταρα από κρυσταλλικό πυρίτιο, τα οποία είχαν αποδοτικότητα περίπου 6%. Αυτή η ανακάλυψη επέτρεψε τη χρήση της ηλιακής ενέργειας σε μικρή κλίμακα, αρχικά για διαστημικές αποστολές, και αργότερα για εμπορικές εφαρμογές. Αυτό όμως που πραγματικά έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των φωτοβολταϊκών ήταν η συνεχής αύξηση των τιμών του πετρελαίου αλλά και η ανησυχία για το περιβάλλον τις δεκαετίες του 1970 και 1980. Πλέον η ηλιακή ενέργεια είναι μια από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας με πολλές χώρες να την υιοθετούν για την παραγωγή ενέργειας.
Επιστήμονες που ασχολήθηκαν με την ηλιακή ενέργεια
Ανάμεσα από τους πολλούς επιστήμονες που ασχολήθηκαν με την ηλιακή ενέργεια δεν μπορούμε να μην ξεχωρίσουμε τον Alexandre Edmond Becquerel, ο οποίος ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Η έρευνα και η εργασία του παρείχε τις πρώτες ενδείξεις ότι η ηλιακή ακτινοβολία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο Charles Fritts είναι ένας εξίσου σημαντικός επιστήμονας ο οποίος κατασκεύασε το πρώτο φωτοβολταϊκό κύτταρο το 1883, χρησιμοποιώντας σεληνίτη. Παρότι η απόδοσή του ήταν εξαιρετικά χαμηλή η εργασία του αποτέλεσε το θεμέλιο για την ανάπτυξη πιο αποδοτικών φωτοβολταϊκών κυττάρων στα επόμενα χρόνια.
Ακόμα δεν θα μπορούσαμε να μην αναφέρουμε τον Αϊνστάιν ο οποίος κέρδισε το Νόμπελ Φυσικής το 1921 για το έργο του σχετικά με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Η έρευνά του έδειξε πώς το φως, και συνεπώς η ηλιακή ακτινοβολία, θα μπορούσε να προκαλέσει την κίνηση ηλεκτρονίων, μια διαδικασία σημαντική για την τεχνολογία των φωτοβολταϊκών.
Στη σύγχρονη εποχή, πολλοί ερευνητές συνεχίζουν να συμβάλλουν στην ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας. Ο Αυστραλός Martin Green είναι διάσημος για την έρευνά του στα φωτοβολταϊκά συστήματα υψηλής αποδοτικότητας. Το έργο του συνέβαλε σημαντικά στην εμπορική διάδοση της τεχνολογίας ηλιακών κυττάρων.
Συσκευές που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια
Τα τελευταία χρόνια οι συσκευές που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς μιας και προσφέρουν μια οικονομική και πράσινη λύση για οικονομία στο ρεύμα. Η ηλιακή ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας η οποία είναι διαθέσιμη σε αφθονία στη χώρα μας και την καθιστά την ιδανική επιλογή για όσους θέλουν να μειώσουν το ενεργειακό τους αποτύπωμα. Κάποιες από τις πιο συνηθισμένες ηλιακές συσκευές είναι οι ηλιακοί φορτιστές και τα ηλιακά φωτιστικά εξωτερικού χώρου.
Οι ηλιακοί φορτιστές είναι μια ιδιαίτερα πρακτική λύση για τη φόρτιση μικρών ηλεκτρονικών συσκευών, όπως κινητά τηλέφωνα, tablets και φορητές μπαταρίες (power banks). Διαθέτουν φωτοβολταϊκά πάνελ τα οποία συγκεντρώνουν την ηλιακή ακτινοβολία και τη μετατρέπουν ηλεκτρικό ρεύμα. Αποτελούν ιδανική επιλογή για όσους περνάνε πολύ χρόνο στη φύση και κάνουν δραστηριότητες όπως όπως κάμπινγκ, πεζοπορία ή ταξίδια, όπου είναι δύσκολο να βρεθεί πρίζα.
Μια ακόμα ιδιαίτερα χρήσιμη εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας είναι τα ηλιακά φωτιστικά εξωτερικού χώρου. Δίκαια θεωρούνται οι δημοφιλέστερες συσκευές ηλιακής ενέργειας καθώς τις συναντάμε πλέον όχι μόνο για ιδιωτική χρήση αλλά και σε δήμους για υποστήριξη φωτισμού δρόμων και πλατειών ή ενίσχυσης πινακίδων σηματοδότησης. Τα φωτιστικά αυτά έχουν φωτοβολταϊκά πάνελ που αποθηκεύουν την ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας και την χρησιμοποιούν για τον φωτισμό τη νύχτα. Συνήθως τα συναντάμε σε κήπους, αυλές ή χώρους στάθμευσης ή στάσεις λεωφορείων προσφέροντας φωτισμό χωρίς την ανάγκη ηλεκτρικής εγκατάστασης και χωρίς κόστος λειτουργίας.
Οι παραπάνω είναι οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας όμως υπάρχουν και πολλές άλλες συσκευές όπως τα ηλιακά ραδιόφωνα, ηλιακοί ανεμιστήρες που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια και μειώνουν τη θερμοκρασία στο εσωτερικό οχημάτων ή κτιρίων. Η μεγάλη γκάμα αυτών των συσκευών δείχνει ότι η ηλιακή ενέργεια μπορεί να καλύψει πολλές καθημερινές ανάγκες, βοηθώντας μας να εξοικονομήσουμε ενέργεια και να προστατεύσουμε το περιβάλλον.
Πώς εκμεταλλευόμαστε σήμερα την ηλιακή ενέργεια
Σήμερα η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας γίνεται μέσα από τη χρήση των φωτοβολταϊκών συστημάτων και των ηλιοθερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα ή πάνελ, μπορούν να τοποθετηθούν σε στέγες κτιρίων ή σε μεγάλες εκτάσεις και μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η τεχνολογία αυτή είναι πλέον ιδιαίτερα δημοφιλής, καθώς οι τιμές των φωτοβολταϊκών πάνελ έχουν μειωθεί δραστικά τα τελευταία χρόνια. Σε πολλές χώρες, τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ρεύματος συνδέονται με το κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντας στους ιδιοκτήτες να πωλούν την παραγόμενη ενέργεια.
Στους ηλιοθερμικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιούνται μεγάλα κάτοπτρα για να συγκεντρώνουν το ηλιακό φως σε έναν συγκεκριμένο χώρο, όπου η θερμότητα αυτή μετατρέπεται σε ατμό για την κίνηση γεννητριών. Η τεχνολογία είναι ιδανική για χώρες με υψηλή ηλιοφάνεια, μιας και έχει τη δυνατότητα σταθερής παραγωγής ενέργειας, ακόμη και μετά τη δύση του ηλίου, με τη χρήση συστημάτων αποθήκευσης θερμότητας.
Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται σε εφαρμογές με μικρότερη κλίμακα, όπως η θέρμανση νερού σε ηλιακούς θερμοσίφωνες που συνδέονται με το ρεύμα, η φόρτιση μπαταριών σε φορητές συσκευές και η τροφοδότηση απομακρυσμένων περιοχών με ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτές οι εφαρμογές έχουν τεράστια σημασία, καθώς η ηλιακή ενέργεια μπορεί να παρέχει καθαρή, πράσινη ανανεώσιμη ενέργεια χωρίς τις αρνητικές επιπτώσεις των παραδοσιακών ορυκτών καυσίμων.