Zonnestraling is de energie die door de zon wordt uitgestraald in de vorm van straling - elektromagnetische golven. Het wordt uitgezonden door de fotosfeer, de buitenste laag van de zon, die ongeveer 300 km lang is.
Het is een energiebron voor de planeet, naast dat het verantwoordelijk is voor de verwarming ervan. Het is ook van cruciaal belang voor het bepalen van het klimaat op aarde.
De hoeveelheid straling varieert afhankelijk van de regio van de wereld: de gebieden die het het meest ontvangen zijn die dicht bij de evenaar. De minste straling komt voor in extreme gebieden.
Hoe bereikt zonnestraling de aarde?
Zonnestraling reist door de atmosfeer en bereikt het aardoppervlak en verwarmt het. Veel van de ontvangen straling wordt geabsorbeerd en dit deel is verantwoordelijk voor de opwarming van de planeet. Een andere fractie - infrarood - wordt gereflecteerd en bereikt de aarde niet.
De controle van straling die het oppervlak bereikt, is te danken aan de atmosfeer, die deze op verschillende manieren filtert, afhankelijk van de golflengte.
Een deel van de zonnestraling die de aarde bereikt (ultraviolet) wordt geabsorbeerd door de ozonlaag, een laag gevormd door ozongas (O3) die zich rond de aarde bevindt. Het is wat voorkomt dat hoge stralingsniveaus de planeet bereiken.
Lees meer over het belang van ozonlaag.
Soorten zonnestraling
Zonnestraling is onderverdeeld in drie soorten, die zijn ingedeeld naar golflengte en intensiteit: zichtbaar, ultraviolet en infrarood.
zichtbare straling
Straling dankt zijn naam omdat het zichtbaar is voor mensen. Het is de eenvoudigste vorm van elektromagnetische straling en concentreert veel van de energie die van de zon komt.
Kleurenspectrum van zichtbare straling.
Zoals we in de afbeelding zien, is het samengesteld uit een spectrum van de volgende kleuren: rood, oranje, geel, groen, cyaan, blauw en violet. Kleurgolflengten variëren tussen 380 nm (violet) en 740 nm (rood).
ultraviolette straling
Ultraviolette straling bevat het minste deel van zonne-energie. De golflengte is korter en daarom niet zichtbaar.
Het heeft drie classificaties, afhankelijk van de golflengte: UVA (tussen 400 nm en 315 nm), UVB (tussen 315 nm en 280 nm) en UVC (tussen 280 nm en 100 nm).
UVA-, UVB- en UVC-golven hebben verschillende golflengten.
UVA-straling komt overeen met bijna alle ultraviolette straling die de aarde bereikt. Op kleinere schaal bereikt ook UVB-straling het oppervlak. Deze twee kunnen zonnebrand veroorzaken.
UVC-straling daarentegen, omdat deze de kortste golven heeft, bereikt het aardoppervlak niet en wordt volledig geabsorbeerd door de atmosfeer.
Zie meer over UVA en UVB.
Infrarood straling
Infraroodstraling bevat het grootste deel van de zonne-energie, tot bijna 50%, en is ook niet zichtbaar voor mensen. Zijn lengte varieert tussen 780 nm en 1 mm, wat betekent dat hij langer is dan licht.
Het heeft het kenmerk dat het grote thermische agitatie veroorzaakt. Daarom kan deze straling menselijke weefsels beschadigen die worden gevormd door veel watermoleculen, zoals de ogen.
Lees meer over broeikaseffect en opwarming van de aarde.
Zonnestraling als energiebron
Zonnestraling die de aarde bereikt, kan worden gebruikt om energie te produceren. Het resultaat van dit proces wordt fotovoltaïsche energie genoemd. De opwekking vindt plaats via zonnepanelen, gevormd door kleine siliciumstructuren (voltaïsche cellen).
De panelen worden geïnstalleerd in gebieden met veel zonlicht en de energie wordt gegenereerd door een reactie tussen fotonen die aanwezig zijn in de straling en cellen die zijn samengesteld uit silicium.
Fotovoltaïsch energieproductiesysteem in bedrijf.
Het systeem heeft veel voordelen: het is niet vervuilend, vraagt weinig onderhoud en heeft een hoge duurzaamheid.
Nadelen zijn onder meer de hoge prijs voor het installeren van de panelen en de instabiliteit van de energieproductie, die varieert afhankelijk van de lokale klimatologische omstandigheden.
Leer ook over andere soorten straling.
