Dzięki fuzjom termojądrowym ogromne ilości energii wysyłane są w kosmos, lecz tylko część jej dociera do naszego globu.
Do Ziemi dociera promieniowanie słoneczne zbliżone widmowo do promieniowania ciała doskonale czarnego o temperaturze ok. 5700 K. Przed wejściem do atmosfery moc promieniowania jest równa 1367 W/m² powierzchni prostopadłej do promieniowania słonecznego. Część tej energii jest odbijana i pochłaniana przez atmosferę, do powierzchni Ziemi w słoneczny dzień dociera około 1000 W/m².
Ilość energii słonecznej docierającej do danego miejsca zależy od szerokości geograficznej oraz od czynników pogodowych. Średnie roczne nasłonecznienie obszaru Polski wynosi ~3500 MJ ~1100 kWh na poziomą powierzchnię, co odpowiada wartości opałowej 120 kg paliwa umownego.
Światowe koncerny i fundusze inwestycyjne do 2050 roku chcą wydać zawrotną kwotę ponad czterystu miliardów euro na budowę ekstremalnej w skali światowej gospodarki elektrownię słoneczną na pustyni Sahara.
Dwanaście firm 13 lipca 2009 roku podpisało w Monachium umowę o wytwarzaniu energii ze źródeł wolnych od węgla w północnej części Afryki. Należą do nich:
• ABB
• ABENGOA Solar
• Cevital
• Deutsche Bank
• E.ON
• HSH Nordbank
• MAN Solar Millennium
• Munich Re
• M+W Zander
• RWE
• SCHOTT Solar
• SIEMENS
Projekt Desertec, bo właśnie o nim mowa – już wzbudza wiele kontrowersji. Zwolennicy tej inwestycji już mówią o przełomie natomiast przeciwnicy – wieszczą porażkę. Ten jeden z najbardziej śmiałych projektów w historii ludzkości ma pokryć część zapotrzebowania Europy na prąd oraz częściowo uniezależnić nas od źródeł kopalnianych (gazu i ropy naftowej) co za tym idzie od Rosji.
Z pewnością projekt Desertec może okazać się znakomitą reklamą dla energetyki słonecznej.
Jeden z twórców projektu mówi, że w ciągu 1 godziny na pole powierzchni pustyni pada taki strumień energii, którego człowiek nie jest w stanie wykorzystać przez rok. Jednak do jego realizacji nie zostaną użyte najbardziej dziś popularne ogniwa fotowoltaiczne.
Ogniwo fotowoltaiczne (inaczej fotoogniwo, solar lub ogniwo słoneczne) jest urządzeniem służącym do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną, poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów, o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.
W pustynnym projekcie zostanie wykorzystana inna technologia, bardziej efektywna, ale możliwa do stosowania tylko na terenach o bardzo mocnym nasłonecznieniu. Układ ogromnych luster pozwalających skupić promieniowanie słoneczne, które następnie będzie grzać będzie specjalny olej i doprowadzać go do wrzenia. Wytworzona w tym procesie para wodna wprawić ma w ruch turbiny produkujące prąd. Dzięki możliwość magazynowania ciepła te ogromne elektrownie będą mogły wytwarzać prąd również w nocy.
Popularyzacji energii ekologicznej pochodzenia słonecznego sprzyja teza wygłaszana przez zwolenników fotowoltaiki mówiąca, że pokrycie panelami słonecznym tylko 0,5% powierzchni Polski zaspokoiłoby nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną. Jednak nie można zapominać o braku stabilności warunków atmosferycznych, co za tym idzie o wahaniach w produkcji energii ze źródeł odnawialnych. W dzisiejszych czasach niestety nie możemy polegać wyłącznie na energetyce ekologicznej, gdyż skoki obciążeń elektrowni konwencjonalnych a co za tym idzie dostaw prądu do firm i użytkowników może kosztować znacznie więcej niż oszczędności wynikające z proekologicznego podejścia do wytwarzania energii.
Idealnym rozwiązaniem była by symbioza dwóch układów baterie słoneczne + tradycyjne elektrownie. W momencie słabego nasłonecznienia np. zimą zwiększałby swoją moc układy o napędach ze źródeł konwencjonalnych.
Wracając do pytania postawionego na samym początku: czy energetyka słoneczna jest w stanie zastąpić energetykę jądrową lub inne konwencjonalne źródła energii możemy śmiało stwierdzić NIE.
Przy obecnym poziomie technologicznym panele fotowoltaiczne nie są w stanie zaspokoić rosnących potrzeb ludzkości w elektryczność. Tradycyjne źródła energii również tracą na znaczeniu i są eliminowane ze względu na emisję gazów cieplarnianych.
Czy jesteśmy zatem skazani na pierwiastki ciężkie i reakcje jądrowe lub termojądrowe przy produkcji energii – czas pokaże.
Literatura:
www.wikipedia.pl
www.desertec.org
Artykuł współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, działania 8.1
