Solenergi er en måte å fornybar energi hentet fra lys og varme fra solen, som anses som en av de reneste og mest bærekraftige energikildene som er tilgjengelige for tiden.
Full bruk av denne typen energi ble bare mulig takket være utviklingen av spesifikke teknologier. Med oppfinnelsen av enheter som solfangere og solcelleceller, også kjent som solcellepaneler, ble omdannelsen av solenergi til elektrisitet eller varme utført.
Fremme av disse teknologiene og reduksjonen av installasjonskostnadene har gjort solenergi stadig mer tilgjengelig og mye brukt i hjem, bedrifter og kraftverk rundt om i verden.
Hvordan solenergi fungerer (trinn for trinn)
Solenergi produseres ved å fange opp og konvertere sollys til elektrisk eller termisk energi. Prosessen med å generere solenergi involverer følgende trinn:
1. Fangst av sollys
Solcellepaneler er sammensatt av solcelleceller laget av halvledermaterialer som silisium. Disse cellene har spesielle egenskaper som gjør at de kan absorbere sollys.
2. fotovoltaisk effekt
Når sollys faller på fotovoltaiske celler, eksiterer fotonene som er tilstede i lyset elektronene i atomene i halvledermaterialet. Denne prosessen kalles den fotovoltaiske effekten og resulterer i generering av en kontinuerlig elektrisk strøm.
3. Konvertering til elektrisitet
Den elektriske strømmen som genereres av de fotovoltaiske cellene samles opp og ledes av metalliske ledninger, og danner en krets. Denne kretsen lar elektroner strømme, og skaper en brukbar elektrisk strøm.
For å drive elektriske enheter eller energisystemer, passerer elektrisiteten som genereres av solcellepaneler gjennom en omformer, som konverterer likestrøm til vekselstrøm.
4. Bruk og oppbevaring
Elektrisiteten som genereres av solcellepaneler kan brukes umiddelbart til å drive elektriske apparater, belysningssystemer, husholdningsapparater, blant andre enheter.
Hvis det er et lagringssystem, for eksempel batterier, kan overflødig energi produsert i løpet av dagen lagres for senere bruk om natten eller i overskyede perioder.
5. Oppvarming
I tillegg til å generere elektrisitet, kan solenergi også brukes til termisk oppvarming. I dette tilfellet brukes solfangere til å absorbere sollys og konvertere varme til termisk energi.
Denne termiske energien kan brukes til å varme opp vann til husholdningsbruk, svømmebassenger, romoppvarmingssystemer eller til og med til å generere damp i kraftverk.
Typer solenergi (med eksempler)
Det finnes ulike typer solenergi som kan utnyttes til å generere elektrisitet eller varme. Hovedtypene er:
fotovoltaisk solenergi
Det er den vanligste og mest kjente typen solenergi. I dette tilfellet omdannes sollys direkte til elektrisitet gjennom solcelleceller, som finnes i solcellepaneler.
Disse cellene, vanligvis laget av silisium, absorberer fotoner fra sollys og genererer en elektrisk strøm. Den elektriske energien som produseres kan brukes umiddelbart, lagres i batterier eller injiseres i det elektriske nettet.
termisk solenergi
Denne formen for solenergi brukes til oppvarming. Termiske solfangere fanger opp energien til sollys og konverterer den til varme. Termisk solenergi er et effektivt og bærekraftig alternativ for å erstatte konvensjonelle varmesystemer.
konsentrert solenergi
Denne typen solenergi bruker speil eller linser for å fokusere sollys på et spesifikt punkt, hvor varme genereres. Denne varmen kan brukes til å generere elektrisitet gjennom en termodynamisk syklus, lik den som brukes i termoelektriske anlegg.
Konsentrert solenergi er mest brukt i store kraftverk, hvor konsentrasjonen av sollys er optimalisert.
passiv solenergi
I motsetning til typene nevnt tidligere, involverer ikke passiv solenergi direkte konvertering av sollys til elektrisitet eller varme. Det refererer til intelligent bruk av arkitektonisk og materialdesign for å få mest mulig ut av sollys og naturlig varme fra solen i bygninger.
Eksempler på passive solenergistrategier inkluderer bruk av store vinduer for å slippe inn lys solenergi, tilstrekkelig termisk isolasjon og plassering av bygninger for å dra nytte av bevegelsen til Sol.
Fordeler og fordeler med solenergi
fornybar energikilde
Solenergi er en uuttømmelig energikilde, som kommer fra solen, som vil fortsette å skinne i milliarder av år. I motsetning til fossilt brensel, er denne typen energi ikke oppbrukt og bidrar ikke til knapphet på naturressurser.
Lav miljøpåvirkning
Solenergiproduksjon slipper ikke ut skadelige luftforurensninger som karbondioksid, svoveloksider eller nitrogenoksider. Dette bidrar til å redusere drivhuseffekten, luftforurensning og tilhørende helseproblemer.
Langsiktige kostnadsbesparelser
Mens startkostnadene ved å installere solcelleanlegg kan være betydelige, sparer solenergi penger i det lange løp. Når den er installert, gir solen gratis og rikelig med energi, noe som reduserer avhengigheten av konvensjonelle energileverandører betydelig, og hjelper til med å kontrollere strømkostnadene.
allsidig applikasjon
Solenergi kan brukes i ulike skalaer, fra små distribuerte generasjonssystemer i boliger til store solkraftverk.
I tillegg kan den brukes til både elektrisitetsproduksjon og termisk oppvarming, noe som gjør den til et allsidig alternativ for å dekke ulike energibehov.
Ulemper med solenergi
Avhengighet av værforhold
Mengden solenergi som er tilgjengelig varierer avhengig av værforhold, for eksempel tilstedeværelsen av skyer, tid på året og geografisk plassering.
Dette betyr at solenergiproduksjonen kan påvirkes på overskyede dager, om natten og i områder med mindre solinnstråling.
høye startkostnader
Installasjon av solcelleanlegg krever en betydelig innledende investering, inkludert utstyrskjøp, installasjon og vedlikehold. Selv om kostnadene har gått ned i løpet av årene, kan det fortsatt være en barriere for noen mennesker eller bedrifter.
plass nødvendig
Utplassering av store solenergisystemer krever tilstrekkelig plass, enten det er på bygningstak, åpent land eller spesifikke områder for solcelleanlegg.
I tett befolkede byområder kan det være en utfordring å finne nok plass til å møte energibehovet.
Begrenset tilgjengelighet over natten
Solenergi er ikke tilgjengelig om natten når det ikke er direkte sollys. Dette krever implementering av energilagringssystemer, for eksempel batterier, for å sikre en kontinuerlig tilførsel av elektrisitet utenfor perioder med sollys.
Selv om det har noen ulemper, er solenergi ansett som et rent, bærekraftig energialternativ med stort vekstpotensial.
Bruk av solenergi i Brasil
Solenergi har fått økende betydning både på verdensscenen og i Brasil. Bevissthet om miljøpåvirkningene av fossilt brensel og jakten på rene, fornybare energikilder har drevet veksten av solenergisektoren over hele verden.
Brasil har en fremtredende posisjon på verdensscenen når det gjelder solcelleproduksjon. For øyeblikket rangerer den åttende i den globale rangeringen, med en akkumulert installert kapasitet på 24 GW. Dette imponerende tallet viser den økende investeringen og bruken av solenergi i landet.
Solenergi har spilt en grunnleggende rolle i diversifiseringen av den brasilianske energimatrisen, spesielt i en sammenheng der vannkraftdammer står overfor utfordringer og kriser på grunn av mangel på nedbør og klimaendringer. Solenergiproduksjonskapasitet har vært et verdifullt alternativ, noe som gir større sikkerhet og stabilitet i elektrisk forsyning.
I januar 2023 ble solenergi konsolidert som den nest mest brukte kilden i den brasilianske elektrisitetsmatrisen, og representerte en andel på 12 %, og overgår vindenergi og naturgass. Denne prestasjonen fremhever viktigheten og potensialet til denne rene og bærekraftige energikilden.
Bibliografi:
- LUIZ, Adir Moyses. Solenergi og miljøvern. São Paulo: Fysikkbokhandel, 2013.
- TOLMASQUIM, Maurício Tiommo. Fornybare energikilder i Brasil. Rio de Janeiro: Synergia, 2003.
- ABSOLAR (Brasilian Photovoltaic Energy Association). Panorama av fotovoltaisk solenergi i Brasil og i verden - infografikk. https://www.absolar.org.br/mercado/infografico/. Tilgang: 5. juli 2023.
Se også:
- Energi
- Typer energi og kilder
- Fornybar energi
- Termisk energi
- vindkraft
- Elektrisitet
