როგორ იყენებენ ადამიანები დედამიწაზე მზის ენერგიას? მზის ენერგიის გამოყენება დედამიწაზე. მზის ენერგიის აქტიური გამოყენება
არსებობს მზის ენერგიის გამოყენების ორი ძირითადი მიმართულება: ელექტროენერგიის გამომუშავება და თერმული ენერგიის გამომუშავება (სითბოს მიწოდება). მზის ენერგიის გენერატორების გამოყენება ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპებზეა, მაგრამ მზის სითბოს მიწოდების გამოყენება საცხოვრებელი კორპუსების გასათბობად უკვე მნიშვნელოვან ადგილს იკავებს მსოფლიო პრაქტიკაში.
ამრიგად, აშშ-ში 1977 წელს დაახლოებით 1000 მზის სახლი იყო, 90-იან წლებში. მათი რიცხვი 15 ათასს გადააჭარბა. მხოლოდ ბოლო 15 წლის განმავლობაში იაპონიამ ააშენა ასობით ათასი მზის სხივით გაცხელებული შენობა, რაც მკვეთრად ამცირებს ნახშირორჟანგის და სხვა სათბურის გაზების გამოყოფას.
მზის ენერგია რუსეთში სრულიად განუვითარებელია, თუმცა მისი ტერიტორიის ნახევარი მზის ენერგიის გამოყენებისთვის ხელსაყრელ პირობებშია - წელიწადში მინიმუმ 100 კვტ/მ 2 მიეწოდება და ისეთ რაიონებში, როგორიცაა დაღესტანი, ბურიატია, პრიმორიე, ასტრახანის რეგიონი, და ა.შ. – 200 კვტ სთ/მ 2-მდე.
მზის ენერგია ძალიან მოსახერხებელია შენობების კვებისათვის. როგორც ექსპერიმენტულმა კვლევებმა აჩვენა, მხოლოდ შენობების შემომფარველ კონსტრუქციებზე მოხვედრილი მზის სხივების ენერგიის გამო, შესაძლებელია მთლიანად გადაჭრას ენერგეტიკული პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია მათ გათბობასთან, ცხელ წყალმომარაგებასთან და ა.შ.
არსებობს სამი ტიპის მზის სისტემა, რომელიც ემსახურება შენობის თერმული მოთხოვნილებების დაკმაყოფილებას: პასიური, აქტიური და შერეული.
პასიურ მზის სისტემებში თავად შენობა ემსახურება როგორც მზის ენერგიის მიმღებს და გადამყვანს, ხოლო სითბოს განაწილება ხდება კონვენციურად.
უფრო ძვირი აქტიური მზის სისტემის მთავარი ელემენტია კოლექტორი - მზის ენერგიის მიმღები, სადაც მზის შუქი გარდაიქმნება სითბოდ. მზის კოლექტორი არის თერმულად იზოლირებული ყუთი: მზის ხილული შუქი გადის გამჭვირვალე საფარით (მინა ან ფილმი), ხვდება გაშავებულ პანელს და ათბობს მას. კოლექტორის სპეციალური დიზაინით, მის შიგნით მიიღწევა ძალიან მაღალი ტემპერატურა, რაც უზრუნველყოფს ცხელი წყლის წარმატებით მიწოდებას.
ჩვენს ქვეყანაში მზის სითბოს მიწოდების გამოყენების ეფექტურობის შეფასებით, ნ. პინიგინმა და ა. ალექსანდროვმა (1990) აჩვენეს, რომ მზის დანადგარების გამოყენება შენობებისთვის ცხელი წყლით მთელი წლის განმავლობაში ეკონომიკურად მიზანშეწონილია რუსეთის თითქმის მთელი სამხრეთ ნაწილისთვის. ფედერაცია.
ბოლო წლებში შეიქმნა დანადგარები სეზონური სითბოს დაგროვებით, რაც შესაძლებელს ხდის ციმბირის პირობებშიც კი დაზოგოს საწვავის რესურსების 30%-მდე და გამოიყენოს ისინი ზამთარში პატარა სახლების გასათბობად. მზის ენერგიის გამოყენების შემდგომი ძიება აუცილებელია არა მხოლოდ რუსეთის სამხრეთ, არამედ ჩრდილოეთ რეგიონებშიც, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ ასეთი გამოცდილება უკვე არსებობს ნორვეგიასა და ფინეთში.
მზე ასხამს ენერგიის ოკეანეს დედამიწაზე. ადამიანი ფაქტიურად ცურავს ამ ოკეანეში, ენერგია ყველგან არის. და ადამიანი, თითქოს ამას ვერ ამჩნევს, იჭრება მიწაში ქვანახშირისა და ნავთობისთვის, რათა გამოიტანოს ენერგია მცენარეებისთვის და ქარხნებისთვის, განათებისთვის და გათბობისთვის. და ბოლოს და ბოლოს, ის მზიდან იღებს იმავე ენერგიას, რომელსაც "შთანთქავდა" წარსულის მცენარეები, რომლებიც მოგვიანებით ქვანახშირი გახდა. მცენარეებს შეუძლიათ დაიჭირონ მათ ფოთლებზე დაცემული მზის ენერგიის ერთ პროცენტზე ნაკლები, და კიდევ უფრო ნაკლები გამოიყოფა ნახშირის დაწვის შემდეგ. მზის ენერგია ყველასთვის ხელმისაწვდომია. არის თითქმის იმდენი, რამდენიც გინდა. ის ეკოლოგიურად სუფთაა – არაფერს აბინძურებს, არაფერს არღვევს, სიცოცხლეს ანიჭებს ყველაფერს, რაც დედამიწაზე არსებობს. უფრო მეტიც, ეს ენერგია უფასოა, მაგრამ ყველა მისი უპირატესობის მიუხედავად, ის ასევე ყველაზე ძვირია. სწორედ ამიტომ მზის ელექტროსადგურები არ არის ისეთი გავრცელებული, როგორც სხვა ტიპის ელექტროსადგურები.
კუნძულ სიცილიაზე, ეტნას მთა არც თუ ისე შორს, რომელიც ცნობილია თავისი მოუსვენარი ბუნებით, 1 მგვტ სიმძლავრის მზის ელექტროსადგურმა ელექტროენერგია გამოიმუშავა ჯერ კიდევ 80-იანი წლების დასაწყისში. მისი მოქმედების პრინციპია კოშკი. სარკეები მზის სხივების ფოკუსირებას ახდენენ მიმღებზე, რომელიც მდებარეობს 50 მ სიმაღლეზე, იქ წარმოიქმნება ორთქლი 500º C-ზე მეტი ტემპერატურით, რომელიც მართავს ტრადიციულ ტურბინას, რომელსაც დაკავშირებულია დენის გენერატორი. ნაწილობრივ მოღრუბლული ამინდის დროს მზის ენერგიის ნაკლებობა კომპენსირდება ორთქლის აკუმულატორით. უდავოდ დადასტურდა, რომ 10-20 მეგავატი სიმძლავრის ელექტროსადგურებს შეუძლიათ ამ პრინციპით მუშაობა, ასევე ბევრად მეტი, თუ მსგავსი მოდულები დაჯგუფებულია და ერთმანეთთან არის დაკავშირებული.
ოდნავ განსხვავებული ტიპის ელექტროსადგური მდებარეობს ალმერიაში, სამხრეთ ესპანეთში. მისი განსხვავება ისაა
კოშკის თავზე ფოკუსირებული მზის სითბო ააქტიურებს ნატრიუმის ციკლს (როგორც აქ
ბირთვული რეაქტორები სწრაფი ნეიტრონებით) და ის უკვე ათბობს წყალს ორთქლის შესაქმნელად. ამ ვარიანტს აქვს მთელი რიგი უპირატესობები. ნატრიუმის სითბოს აკუმულატორი უზრუნველყოფს მხოლოდ ელექტროსადგურის უწყვეტ მუშაობას, მაგრამ შესაძლებელს ხდის ჭარბი ენერგიის ნაწილობრივ დაგროვებას მოღრუბლულ ამინდში და ღამით მუშაობისთვის. ესპანური სადგურის სიმძლავრე მხოლოდ 0,5 მეგავატია. მაგრამ მისი პრინციპიდან გამომდინარე, შეიძლება შეიქმნას ბევრად უფრო დიდი - 300 მგვტ-მდე. ამ ტიპის დანადგარებში, მზის ენერგიის კონცენტრაცია იმდენად მაღალია, რომ ორთქლის ტურბინის პროცესის ეფექტურობა არ არის უარესი, ვიდრე ტრადიციულ თბოელექტროსადგურებში.
მუშაობის ეს პრინციპი ჩართულია გერმანიაში შემუშავებული მზის ელექტროსადგურის სხვა ვერსიაში. მისი სიმძლავრეც მცირეა - 20 მეგავატი. მოძრავი სარკეები თითო 40 მ2, მიკროპროცესორით კონტროლდება, განთავსებულია 200 მეტრიანი კოშკის გარშემო. ისინი მზის შუქს ამახვილებენ გამათბობელზე, სადაც მოთავსებულია შეკუმშული ჰაერი. ის თბება 800ºC-მდე და ამოძრავებს ორ გაზის ტურბინას. შემდეგ იგივე გამონაბოლქვი ჰაერის სითბო ათბობს წყალს და ორთქლის ტურბინა მოქმედებს. როგორც ჩანს, ელექტროენერგიის გამომუშავების ორი ეტაპი არსებობს. შედეგად, სადგურის ეფექტურობა გაიზარდა 18%-მდე, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება სხვა მზის დანადგარების ეფექტურობას.
ხოლო ყოფილ სსრკ-ში ქერჩის მახლობლად აშენდა სადგური 5 მეგავატი სიმძლავრით. კოშკის ირგვლივ 1600 სარკეა მოთავსებული კონცენტრირებულ სარკეებში, რომლებიც მზის სხივებს მიმართავენ ორთქლის ქვაბისკენ, რომელიც გვირგვინდება 70 მეტრიანი კოშკისკენ. თითოეული 25 მ 2 ფართობის სარკეები, ავტომატიზაციისა და ელექტროძრავების გამოყენებით, აკონტროლებენ მზეს და ასახავს მზის ენერგიას ზუსტად ქვაბის ზედაპირზე, რაც უზრუნველყოფს მას მზეზე 150-ჯერ მეტი ნაკადის სიმკვრივეს, ვიდრე მზეზე ზედაპირზე. Დედამიწა. ქვაბში 40 ატმოსფერო წნევის დროს წარმოიქმნება ორთქლი 250ºC ტემპერატურის მქონე და მიეწოდება ორთქლის ტურბინას. სპეციალური წნევის შესანახი ავზები შეიცავს წყალს, რომელიც აგროვებს სითბოს სამუშაოდ ღამით და მოღრუბლულ ამინდში. ამ ბატარეების წყალობით, სადგურს შეუძლია იმუშაოს მზის ჩასვლიდან კიდევ 3-4 საათის განმავლობაში, ხოლო ნახევარი სიმძლავრით - დაახლოებით ნახევარი დღე.
მზის ენერგია ასევე გამოიყენება მზის ენერგიაზე მომუშავე მცირე მანქანებში, კოსმოსურ სადგურებსა და თანამგზავრებში.
მიმდინარეობს მუშაობა, მიმდინარეობს შეფასებები. ჯერჯერობით, უნდა ვაღიაროთ, რომ ისინი არ არიან მზის ელექტროსადგურების მომხრე: დღეს ეს სტრუქტურები ჯერ კიდევ მზის ენერგიის წარმოების ყველაზე რთულ და ძვირადღირებულ ტექნიკურ მეთოდებს შორისაა. მაგრამ მსოფლიოში შეიძლება შეიქმნას სიტუაცია, როდესაც მზის ენერგიის შედარებით მაღალი ღირებულება არ იქნება მისი ყველაზე დიდი ნაკლი. საუბარია პლანეტის „თერმულ დაბინძურებაზე“ ენერგიის მოხმარების გიგანტური მასშტაბის გამო. მეცნიერთა თქმით, შეუქცევადი შედეგები მოხდება, თუ ენერგიის მოხმარება ასჯერ გადააჭარბებს არსებულ დონეს. ამის გამოტოვება არ შეიძლება. მეცნიერთა დასკვნა ასეთია: ცივილიზაციის განვითარების გარკვეულ ეტაპზე სრულიად აუცილებელი ხდება ეკოლოგიურად სუფთა მზის ენერგიის ფართომასშტაბიანი გამოყენება. მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ მზის ენერგიას მოწინააღმდეგეები არ ჰყავს. აქ არის მათი მიზეზები: მზის გამოსხივების დაბალი სიმკვრივის გამო, აღჭურვილობის დაყენება მის დასაჭერად გამოიწვევს უზარმაზარი გამოსაყენებელი ტერიტორიების გაყვანას მიწათსარგებლობიდან, არ ჩავთვლით აღჭურვილობისა და მასალების უკიდურესად მაღალ ფასს.
იმავდროულად, ჯერ კიდევ დიდი გზაა გასავლელი, სანამ შესაძლებელი გახდება მზის სხივებისგან ელექტროენერგიის გამომუშავება, რომელიც შედარებულია ტრადიციული წიაღისეული საწვავის დაწვის შედეგად წარმოებული ელექტროენერგიის ღირებულებით. რა თქმა უნდა, ასეთ პირობებში არარეალურია იმის მოლოდინი, რომ მთელი ენერგეტიკული სექტორი მზის ტექნოლოგიაზე გადავიდეს, თუნდაც უახლოეს მომავალში. ამ დროისთვის მისი დანიშნულებაა სიმძლავრის გაზრდა და მისი კილოვატ-საათის ღირებულების შემცირება. ამავე დროს, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, მზის ენერგია ნამდვილად იდეალურია, რადგან ის არ არღვევს ბალანსს ბუნებაში.
მზე ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე უსაფრთხო და ამოუწურავი წყაროა. მისი სწორად გამოყენება არის გარემოსდაცვითი უსაფრთხოების და ნებისმიერი ინდუსტრიის ან ქვეყნის ეკონომიკური ეფექტურობის საკითხი. ენერგიის წყაროს, როგორიცაა მზე, აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი უპირატესობა სხვა პოპულარულებთან შედარებით. ის არ გაქრება და შეუძლია ადამიანს მისცეს უზარმაზარი კილოვატ საათები, ის ეკოლოგიურად სუფთა და ეკონომიურია, მზე ხელმისაწვდომია დედამიწის ყველა კუთხეში და შეუძლია შეინარჩუნოს ბუნებრივი რესურსები, რომლებიც ამოწურულია ყოველი მოჭრილი ხეებით. და მოპოვებული კილოგრამი ნახშირი.
მზის ენერგია განახლებადია, ანუ ის შეიძლება არსებობდეს ბუნებაში ადამიანის ჩარევის გარეშე, ბირთვული ენერგიისგან განსხვავებით, მზე ვერ აზიანებს გარემოს და ინარჩუნებს ტყეებსა და მდინარეებს პირვანდელ ფორმაში.
გამოყენების მაგალითები
აიღეთ ჩვეულებრივი მზის ენერგიით მომუშავე - ეს არის მზის ენერგიის გამოყენებისა და მისი ელექტროენერგიად გადაქცევის ყველაზე ძირითადი მაგალითი. სპეციალური ტექნოლოგიები, რომლებიც მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მოწინავე მიღწევაა, დიდი ხანია გამოიყენება მზის ენერგიის შესაგროვებლად და შესანახად, რომელმაც წარმატებით ჩაანაცვლა ბენზინი მანქანებში და სახლების გასათბობად და განათებისთვის.
გარკვეული შენობების მდებარეობის გეოგრაფიული მახასიათებლების გამოყენება, თანამედროვე მასალებთან ერთად, კაცობრიობას საშუალებას აძლევს მთლიანად გადაერთოს მზის ენერგიაზე, ხოლო კომუნიკაციის ყველა თანამედროვე საშუალება: ტელევიზია, ინტერნეტი და სხვა კეთილმოწყობა ჩვეულ რეჟიმში გააგრძელებს მუშაობას. ასეთი შენობები ეკოლოგიურად სუფთა და უაღრესად ეკონომიურია.
მზის ენერგიის გარდაქმნის სპეციალური ელემენტები წარმატებით გამოიყენება კოსმოსურ ტექნოლოგიებში და კოსმოსური სადგურები აღჭურვილია სპეციალური ბატარეებით, რომლებიც იკვებება საერთო სინათლის სხივებით. მზის ენერგიის გამოყენება ძალიან მოსახერხებელია და ხელმისაწვდომია თუნდაც ველურ და ყველაზე შორეულ კუთხეებში, სადაც კომუნიკაციებისა და ელექტროგადამცემი ხაზების გაყვანა ძალიან რთული ან შეუძლებელია.
ელექტრული ენერგიის სუფთა სახით გამოყენება ყოველთვის არ არის მოსახერხებელი, რის გამოც ბევრი სისტემა იყენებს ელექტროენერგიის შერეულ წყაროებს, აერთიანებს მზის და ენერგიის ტრადიციულ ტიპებს.
დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენება არის მოკლე მოხსენება, რომელიც გეტყვით მისი ადამიანის სარგებლობისთვის გამოყენების შესაძლებლობებზე.
მზის ენერგიის გამოყენება დედამიწაზე
მზე გაზის მანათობელი უზარმაზარი ბურთია, რომელშიც საკმაოდ რთული პროცესები მიმდინარეობს და ენერგია მუდმივად გამოიყოფა. მისი წყალობით ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლე არსებობს: პლანეტის ატმოსფერო და ზედაპირი თბება, უბერავს ქარები, თბება ოკეანეები და ზღვები, იზრდება მცენარეები და ა.შ.
მზის ენერგია ხელს უწყობს წიაღისეული საწვავის ფორმირებას, გარდაიქმნება სითბოსა და სიცივეში, ელექტროენერგიად და მამოძრავებელ ძალაში. სანათი აორთქლდება წყალს, აქცევს ტენიანობას წყლის წვეთებად და ქმნის ნისლსა და ღრუბლებს. ერთი სიტყვით, მზის ენერგია ქმნის პლანეტაზე გიგანტურ ტენიანობის ციკლს, პლანეტის ჰაერისა და წყლის გათბობის სისტემას.
როდესაც მზის შუქი მცენარეებს ეცემა, ის იწვევს ფოტოსინთეზის, ზრდისა და განვითარების პროცესს. ნიადაგის დათბობით ის აყალიბებს მის კლიმატს, აძლევს სიცოცხლისუნარიანობას მიკროორგანიზმებს, მცენარეთა თესლს და ყველა არსებას, რომელიც ბინადრობს ნიადაგში. მზის ენერგიის გარეშე ცოცხალი ორგანიზმები ჰიბერნაციის (ანაბიოზი) მდგომარეობაში იქნებოდნენ.
მზის ენერგიის გამოყენების მაგალითები ეროვნულ ეკონომიკაში
მზის ენერგია არის ენერგიის ბუნებრივად განახლებადი წყარო და, რაც მთავარია, ეკოლოგიურად სუფთა. მეცნიერები მთელი მსოფლიოდან მუშაობენ მისი გამოყენების გაფართოებაზე. ბევრმა ქვეყანამ შექმნა სამთავრობო პროგრამები მზის ენერგიის ტექნოლოგიების განვითარებისთვის.
მზის ენერგიის ყველაზე მაღალი მოხმარება თურქეთსა და ისრაელში ფიქსირდება. მზის წყლის გათბობის სისტემით აღჭურვილი სახლების რეკორდული რაოდენობა კი კვიპროსშია.
სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობაში, კერძოდ აგროინდუსტრიულ კომპლექსში, ასევე გამოიყენება მზის ენერგია. იგეგმება მისი დანერგვა ეროვნული ეკონომიკის ყველა სექტორში. სახლებისა და შენობების კედლებისა და სახურავების თავისუფალი ადგილები შესაძლებელს ხდის საკმარისი რაოდენობის ელექტროენერგიის დაგროვებას და უსასყიდლოდ. ფოტოელექტრული სისტემების გამოყენება შესაძლებელია საძოვრებზე ელექტრო მწყემსების, ტუმბოების, ელექტრო დანების, საფუტკრეებში თაფლის ამომწურავი და საცხოვრებელი კორპუსების ელექტროენერგიით უზრუნველსაყოფად.
მზის ენერგიით მომუშავე ჰაერის კოლექტორები ქმნიან გარემოს ადამიანებისა და ფერმის ცხოველებისთვის საცხოვრებლად და ასევე ინარჩუნებენ ტენიანობას და ტემპერატურას იმავე წინასწარ განსაზღვრულ დონეზე.
სათბურები და ჰელიოპანელებით აღჭურვილი სათბურები აგროვებენ და ინარჩუნებენ სითბოს, რაც მცენარეებს მიკროკლიმატს უქმნის.
მზის ენერგიაზე დაფუძნებული მოწყობილობები გამოიყენება ბოსტნეულისა და მარცვლეულის შესანახი ობიექტების ვენტილაციისა და გათბობისთვის, ადამიანის მიერ მითითებული პარამეტრების შენარჩუნებით.
ვიმედოვნებთ, რომ ესე "მზის ენერგიის გამოყენება" დაგეხმარა გაკვეთილისთვის მომზადებაში. და შეგიძლიათ დატოვოთ თქვენი შეტყობინება მზის ენერგიის შესახებ ქვემოთ მოცემული კომენტარის ფორმის გამოყენებით.
უძველესი დროიდან ადამიანები ლაპარაკობდნენ მზეზე, როგორც ძლიერსა და დიდზე, რაც მათ რელიგიებში ამაღლდა ცხოველურ ობიექტად. მნათობს თაყვანს სცემდნენ, ადიდებდნენ, მისით იზომებოდა დრო და ყოველთვის მიწიერი კურთხევის უპირველეს წყაროდ ითვლებოდა.
მზის ენერგიის საჭიროება
ათასწლეულები გავიდა. კაცობრიობა თავისი განვითარების ახალ ეპოქაში შევიდა და სარგებლობს სწრაფად განვითარებადი ტექნოლოგიური პროგრესის ნაყოფით. თუმცა, დღემდე, ეს არის მზე, რომელიც წარმოადგენს სითბოს მთავარ ბუნებრივ წყაროს და, შესაბამისად, სიცოცხლეს.
როგორ იყენებს კაცობრიობა მზეს თავის ყოველდღიურ საქმიანობაში? განვიხილოთ ეს საკითხი უფრო დეტალურად.
მზის "ნამუშევარი".
ციური სხეული ემსახურება მცენარეებში ფოტოსინთეზისთვის საჭირო ენერგიის ერთადერთ წყაროს. მზე ააქტიურებს წყლის ციკლს და მხოლოდ მისი წყალობით ჩვენს პლანეტას აქვს კაცობრიობისთვის ცნობილი ყველა წიაღისეული საწვავი. და ხალხი ასევე იყენებს ამ კაშკაშა ვარსკვლავის ძალას ელექტრო და თერმული ენერგიის მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად. ამის გარეშე პლანეტაზე სიცოცხლე უბრალოდ შეუძლებელი იქნებოდა.
ენერგიის მთავარი წყარო
ბუნება გონივრულად უზრუნველყოფს, რომ კაცობრიობა მიიღებს საჩუქრებს ზეციური სხეულიდან. მზის ენერგია დედამიწას მიეწოდება რადიაციული ტალღების გადაცემით კონტინენტებისა და წყლების ზედაპირზე. უფრო მეტიც, მთელი გაგზავნილი სპექტრიდან ჩვენამდე მხოლოდ შემდეგი აღწევს:
1. ულტრაიისფერი ტალღები. ისინი უხილავია ადამიანის თვალისთვის და შეადგენენ მთლიანი სპექტრის დაახლოებით 2%-ს.
2. სინათლის ტალღები. ეს არის მზის ენერგიის დაახლოებით ნახევარი, რომელიც აღწევს დედამიწის ზედაპირს. სინათლის ტალღების წყალობით ადამიანი ხედავს მის გარშემო არსებული სამყაროს ყველა ფერს.
3. ინფრაწითელი ტალღები. ისინი შეადგენენ სპექტრის დაახლოებით 49%-ს და ათბობენ წყლისა და მიწის ზედაპირს. სწორედ ეს ტალღებია ყველაზე მოთხოვნადი დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენებაში.
ინფრაწითელი ტალღის კონვერტაციის პრინციპი
როგორ ხდება დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების პროცესი? ნებისმიერი სხვა მსგავსი ქმედების მსგავსად, იგი ხორციელდება პირდაპირი ტრანსფორმაციის პრინციპით. ამისათვის საჭიროა მხოლოდ სპეციალური ზედაპირი. როდესაც მზის შუქი მას ეცემა, ის ენერგიად გარდაქმნის პროცესს გადის. სითბოს მისაღებად, ამ წრეში უნდა იყოს ჩართული კოლექტორი. ის შთანთქავს ინფრაწითელ ტალღებს. გარდა ამისა, მოწყობილობაში, რომელიც იყენებს მზის ენერგიას, რა თქმა უნდა არის შესანახი მოწყობილობები. საბოლოო პროდუქტის გასათბობად, დამონტაჟებულია სპეციალური სითბოს გადამცვლელები.
მზის ენერგიის მიზანია კაცობრიობისთვის საჭირო სითბოსა და სინათლის მიღება. ახალ ინდუსტრიას ზოგჯერ მზის ენერგიას უწოდებენ. ბერძნულიდან თარგმნილი ჰელიოს ხომ მზეს ნიშნავს.
კომპლექსის ექსპლუატაცია
თეორიულად, თითოეულ ჩვენგანს შეუძლია გამოთვალოს მზის ინსტალაცია. ყოველივე ამის შემდეგ, ცნობილია, რომ ჩვენი გალაქტიკური სისტემის ერთადერთი ვარსკვლავიდან დედამიწამდე გეზის გავლის შემდეგ, სინათლის სხივების ნაკადი მოიტანს ენერგეტიკულ მუხტს, რომელიც უდრის 1367 W კვადრატულ მეტრზე. ეს არის ეგრეთ წოდებული მზის მუდმივი, რომელიც არსებობს ატმოსფერული ფენების შესასვლელთან. ეს ვარიანტი შესაძლებელია მხოლოდ იდეალურ პირობებში, რომლებიც ბუნებაში უბრალოდ არ არსებობს. ატმოსფეროში გავლის შემდეგ მზის სხივები კვადრატულ მეტრზე 1020 ვატს მოიტანს ეკვატორში. მაგრამ დღისა და ღამის ცვლილების გამო, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ სამჯერ ნაკლები ღირებულება. რაც შეეხება ზომიერ განედებს, აქ იცვლება არა მხოლოდ დღის სინათლის ხანგრძლივობა, არამედ სეზონურობაც. ამრიგად, ელექტროენერგიის გამომუშავება ეკვატორიდან შორს მდებარე ადგილებში, გაანგარიშებისას კიდევ ორი ფაქტორით უნდა შემცირდეს.
ციური სხეულის გამოსხივების გეოგრაფია
სად შეიძლება მზის ენერგია საკმაოდ ეფექტურად იმუშაოს? მცენარეთა განთავსების ბუნებრივი პირობები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ამ განვითარებად ინდუსტრიაში.
მზის გამოსხივების განაწილება დედამიწის ზედაპირზე არათანაბარია. ზოგიერთ რეგიონში მზის სხივი დიდი ხნის ნანატრი და იშვიათი სტუმარია, ზოგიერთში კი მას შეუძლია დამთრგუნველი გავლენა მოახდინოს ყველა ცოცხალ არსებაზე.
მზის რადიაციის რაოდენობა, რომელსაც იღებს კონკრეტული ტერიტორია, დამოკიდებულია მისი მდებარეობის გრძედზე. ბუნებრივი სინათლის ენერგიის უდიდეს დოზას იღებენ სახელმწიფოები, რომლებიც მდებარეობს ეკვატორთან ახლოს. მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის. მზის ნაკადის მოცულობა დამოკიდებულია ნათელი დღეების რაოდენობაზე, რომელიც იცვლება ერთი კლიმატური ზონიდან მეორეში გადასვლისას. ჰაერის ნაკადებმა და რეგიონის სხვა მახასიათებლებმა შეიძლება გაზარდოს ან შეამციროს რადიაციის ხარისხი. მზის ენერგიის სარგებელი ყველაზე ცნობილია:
ჩრდილო-აღმოსავლეთ აფრიკის ქვეყნები და კონტინენტის ზოგიერთი სამხრეთ-დასავლეთი და ცენტრალური რეგიონი;
- არაბეთის ნახევარკუნძულის მაცხოვრებლები;
- აფრიკის აღმოსავლეთ სანაპირო;
- ჩრდილო-დასავლეთი ავსტრალია და ინდონეზიის ზოგიერთი კუნძული;
- სამხრეთ ამერიკის დასავლეთ სანაპირო.
რაც შეეხება რუსეთს, როგორც მის ტერიტორიაზე ჩატარებული გაზომვები აჩვენებს, ჩინეთის მოსაზღვრე რეგიონები, ისევე როგორც ჩრდილოეთი ზონები, სარგებლობენ მზის რადიაციის ყველაზე მაღალი დოზით. და სად ათბობს მზე დედამიწას ყველაზე ნაკლებად ჩვენს ქვეყანაში? ეს არის ჩრდილო-დასავლეთი რეგიონი, რომელიც მოიცავს პეტერბურგს და მის მიმდებარე ტერიტორიებს.
ელექტროსადგურები
ძნელი წარმოსადგენია ჩვენი ცხოვრება დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების გარეშე. როგორ გამოვიყენოთ იგი? სინათლის სხივები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროენერგიის შესაქმნელად. მისი საჭიროება ყოველწლიურად იზრდება და გაზის, ნავთობისა და ქვანახშირის მარაგი სწრაფი ტემპით მცირდება. სწორედ ამიტომ, ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ადამიანებმა დაიწყეს მზის ელექტროსადგურების მშენებლობა. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს დანადგარები იძლევა ენერგიის ალტერნატიული წყაროების გამოყენების საშუალებას, რაც მნიშვნელოვნად დაზოგავს ბუნებრივ რესურსებს.
მზის ელექტროსადგურები ფუნქციონირებს მათ ზედაპირზე ჩაშენებული ფოტოელემენტების წყალობით. უფრო მეტიც, ბოლო წლებში შესაძლებელი გახდა ასეთი სისტემების ეფექტურობის მნიშვნელოვნად გაზრდა. მზის დანადგარების წარმოება დაიწყო უახლესი მასალებისგან და კრეატიული საინჟინრო გადაწყვეტილებების გამოყენებით. ამან მნიშვნელოვნად გაზარდა მათი ძალა.
ზოგიერთი მკვლევარის აზრით, უახლოეს მომავალში კაცობრიობამ შესაძლოა მიატოვოს ელექტროენერგიის გამომუშავების არსებული ტრადიციული გზები. ადამიანების მოთხოვნილებებს სრულად დააკმაყოფილებს ზეციური სხეული.
მზის ელექტროსადგურები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ზომის. მათგან ყველაზე პატარა კერძოა. ამ სისტემებს მხოლოდ რამდენიმე მზის პანელი აქვს. ყველაზე დიდი და ყველაზე რთული დანადგარები იკავებს ათ კვადრატულ კილომეტრზე მეტ ფართობს.
ყველა მზის ელექტროსადგური იყოფა ექვს ტიპად. Მათ შორის:
კოშკი;
- დანადგარები ფოტოცელებით;
- დისკის ფორმის;
- პარაბოლური;
- მზის ვაკუუმი;
- შერეული.
ელექტროსადგურის ყველაზე გავრცელებული ტიპია კოშკი. ეს არის მაღალი სტრუქტურა. გარეგნულად იგი წააგავს კოშკს, რომელზეც განთავსებულია წყალსაცავი. კონტეინერი ივსება წყლით და შეღებილია შავად. კოშკის ირგვლივ სარკეებია, რომელთა ფართობი 8 კვადრატულ მეტრს აღემატება. მთელი ეს სისტემა დაკავშირებულია ერთიან სამართავ პანელთან, რომლის წყალობითაც შეგიძლიათ სარკეების კუთხე ისე მიმართოთ, რომ ისინი მუდმივად ასახავდნენ მზის შუქს. ავზისკენ მიმართული სხივები ათბობს წყალს. სისტემა გამოიმუშავებს ორთქლს, რომელიც გამოიყენება ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად.
ფოტოცელური ტიპის ელექტროსადგურების მუშაობისას გამოიყენება მზის ბატარეები. დღეს ასეთი დანადგარები განსაკუთრებით პოპულარული გახდა. ყოველივე ამის შემდეგ, მზის პანელები შეიძლება დამონტაჟდეს პატარა ბლოკებში, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ არა მხოლოდ სამრეწველო საწარმოებისთვის, არამედ კერძო სახლებისთვის.
თუ ხედავთ უამრავ უზარმაზარ სატელიტურ ანტენას შიგნით დამონტაჟებული სარკისებური ფირფიტებით, მაშინ იცოდეთ, რომ ეს არის პარაბოლური ელექტროსადგურები, რომლებიც მუშაობენ მზის რადიაციაზე. მათი მოქმედების პრინციპი იგივე კოშკის ტიპის სისტემების მსგავსია. ისინი იჭერენ სინათლის სხივს და სითხით ათბობენ მიმღებს. შემდეგ წარმოიქმნება ორთქლი, რომელიც გამოიყენება ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.
ჭურჭლის სადგურები ფუნქციონირებს ისევე, როგორც კოშკები და პარაბოლური ტიპები. განსხვავებები მდგომარეობს მხოლოდ ინსტალაციის დიზაინის მახასიათებლებში. ერთი შეხედვით უზარმაზარ მეტალის ხეს ჰგავს, რომლის ფოთლები ბრტყელი, მრგვალი ფორმის სარკეა. მათში კონცენტრირებულია მზის ენერგია.
სითბოს გამომუშავების უჩვეულო მეთოდი გამოიყენება მზის ვაკუუმურ ელექტროსადგურში. მისი დიზაინი არის მრგვალი სახურავით დაფარული მიწის ნაკვეთი. ამ სტრუქტურის ცენტრში ამოდის ღრუ კოშკი, რომლის ძირში დამონტაჟებულია ტურბინები. ასეთი ელექტროსადგურის პირების ბრუნვა ხდება ჰაერის ნაკადის გამო, რომელიც ხდება ტემპერატურის განსხვავებების გამო. შუშის სახურავი საშუალებას აძლევს მზის სხივებს გაიაროს. ისინი ათბობენ დედამიწას. შიდა ჰაერის ტემპერატურა იზრდება. თერმომეტრის კითხვის სხვაობა შიგნით და გარეთ ქმნის ჰაერის ნაკადს.
მზის ენერგია ასევე იყენებს შერეული ტიპის ელექტროსადგურებს. ასეთ სისტემებზე შეიძლება ვისაუბროთ იმ შემთხვევებში, როდესაც, მაგალითად, კოშკებზე გამოიყენება დამატებითი ფოტოცელები.
მზის ენერგიის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
ეროვნული ეკონომიკის თითოეულ სექტორს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ისინი ასევე ხელმისაწვდომია მსუბუქი ნაკადების გამოყენებისას. მზის ენერგიის უპირატესობები შემდეგია:
ეკოლოგიურად სუფთა, რადგან არ აბინძურებს გარემოს;
- ძირითადი კომპონენტების ხელმისაწვდომობა - ფოტოცელები, რომლებიც იყიდება არა მხოლოდ სამრეწველო გამოყენებისთვის, არამედ პირადი მცირე ელექტროსადგურების შესაქმნელად;
- წყაროს ამოუწურვა და თვითგანახლება;
- მუდმივად მცირდება ხარჯები.
მზის ენერგიის ნაკლოვანებებს შორისაა:
დღის დროისა და ამინდის პირობების გავლენა ელექტროსადგურების მუშაობაზე;
- ენერგიის შენახვის საჭიროება;
- პროდუქტიულობის დაქვეითება დამოკიდებულია გრძედზე, რომელზეც მდებარეობს რეგიონი და წელიწადის დრო;
- ჰაერის დიდი გათბობა, რომელიც ხდება თავად ელექტროსადგურზე;
- დაბინძურებისგან პერიოდული გაწმენდის აუცილებლობა, რასაც მზის პანელების სისტემა მოითხოვს, რაც პრობლემურია იმ უზარმაზარი უბნების გამო, რომლებზეც დამონტაჟებულია ფოტოცელები;
- აღჭურვილობის შედარებით მაღალი ღირებულება, რომელიც მართალია ყოველწლიურად მცირდება, მაგრამ მაინც მიუწვდომელია მასობრივი მომხმარებლისთვის.
განვითარების პერსპექტივები
რა არის დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების შემდგომი შესაძლებლობები? დღეს ამ ალტერნატიულ კომპლექსს დიდ მომავალს უწინასწარმეტყველებენ.
მზის ენერგიის პერსპექტივები ნათელია. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ მიმართულებით უკვე მიმდინარეობს უზარმაზარი სამუშაოები. ყოველწლიურად უფრო და უფრო მეტი მზის ელექტროსადგური ჩნდება მსოფლიოს სხვადასხვა ქვეყანაში, რომელთა ზომები გასაოცარია ტექნიკური გადაწყვეტილებებითა და მასშტაბებით. გარდა ამისა, ამ ინდუსტრიის სპეციალისტები არ წყვეტენ სამეცნიერო კვლევების ჩატარებას, რომელთა მიზანია ამგვარ დანადგარებში გამოყენებული ფოტოცელტების ეფექტურობის არაერთგზის გაზრდა.
მეცნიერებმა საინტერესო გამოთვლა გააკეთეს. თუ პლანეტა დედამიწის მიწაზე დამონტაჟდება ფოტოცელები, რომელიც განლაგებული იქნებოდა მისი ტერიტორიის შვიდას მეასედზე, მაშინ ისინი, თუნდაც 10%-იანი ეფექტურობით, მთელ კაცობრიობას მიაწვდიდნენ საჭირო სითბოს და შუქს. და ეს არც ისე შორეული პერსპექტივაა. ყოველივე ამის შემდეგ, ფოტოცელებს, რომლებიც დღეს გამოიყენება, აქვთ ეფექტურობა 30%. ამავდროულად, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ეს მაჩვენებელი 85%-მდე გაიზრდება.
მზის ენერგიის განვითარება საკმაოდ მაღალი ტემპით მიმდინარეობს. ხალხი სერიოზულად არის შეშფოთებული ბუნებრივი რესურსების ამოწურვის პრობლემაზე და ადგენს სითბოს და სინათლის ალტერნატიულ წყაროებს. ასეთი გამოსავალი ხელს შეუწყობს კაცობრიობისთვის გარდაუვალი ენერგეტიკული კრიზისის, ასევე მოსალოდნელი ეკოლოგიური კატასტროფის თავიდან აცილებას.
დღეს ენერგიის მოხმარების პრობლემა საკმაოდ მწვავეა - პლანეტის რესურსები გაუთავებელი არ არის და მისი არსებობის მანძილზე კაცობრიობამ საკმაოდ გაანადგურა ის, რაც ბუნების მიერ იყო მოცემული. ამ დროისთვის აქტიურად მიმდინარეობს ქვანახშირისა და ნავთობის მოპოვება, რომელთა მარაგი დღითიდღე მცირდება. საშუალება მისცა კაცობრიობას გადაედგა წარმოუდგენელი ნაბიჯი მომავალში და გამოეყენებინა ბირთვული ენერგია, რაც ამ სარგებელთან ერთად უზარმაზარ საფრთხეს უქმნიდა მთელ გარემოს.
არანაკლებ აქტუალურია გარემოსდაცვითი საკითხი - რესურსების აქტიური მოპოვება და მათი შემდგომი გამოყენება საზიანო გავლენას ახდენს პლანეტის მდგომარეობაზე, ცვლის არა მხოლოდ ნიადაგების ბუნებას, არამედ კლიმატურ პირობებსაც კი.
ამიტომაც ყოველთვის განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობოდა ენერგიის ბუნებრივ წყაროებს, როგორიცაა წყალი ან ქარი. დაბოლოს, ამდენი წლის აქტიური კვლევისა და განვითარების შემდეგ, კაცობრიობა „გაიზარდა“ დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენებით. ეს არის ის, რაც შემდგომში იქნება განხილული.
რა არის მასში მიმზიდველი?
სანამ კონკრეტულ მაგალითებზე გადავიდოდეთ, მოდით გავარკვიოთ, რატომ მიიპყრო ამ ტიპის ენერგიის მოპოვებამ ამდენი ყურადღება მთელი მსოფლიოს მკვლევარების მხრიდან. მის მთავარ აქტივს შეიძლება ეწოდოს ამოუწურვა. მიუხედავად მრავალი ჰიპოთეზისა, ალბათობა იმისა, რომ მზის მსგავსი ვარსკვლავი უახლოეს მომავალში გაქრება, უკიდურესად დაბალია. ეს ნიშნავს, რომ კაცობრიობას აქვს შესაძლებლობა მიიღოს სუფთა ენერგია სრულიად ბუნებრივი გზით.
დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების მეორე უდავო უპირატესობა არის ამ ვარიანტის გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა. გარემოზე ზემოქმედება ასეთ პირობებში ნულის ტოლი იქნება, რაც თავის მხრივ მთელ მსოფლიოს ბევრად უფრო ნათელ მომავალს აძლევს, ვიდრე ის, რომელიც იხსნება შეზღუდული მიწისქვეშა რესურსების მუდმივი მოპოვებით.
და ბოლოს, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს იმ ფაქტს, რომ მზე ყველაზე ნაკლებ საფრთხეს უქმნის თავად ადამიანს.
როგორც მართლა
ახლა საქმეზე გადავიდეთ. გარკვეულწილად პოეტური სახელი "მზის ენერგია" რეალურად მალავს რადიაციის გარდაქმნას ელექტროენერგიად სპეციალურად შემუშავებული ტექნოლოგიების გამოყენებით. ამ პროცესს უზრუნველყოფს ფოტოელექტრული უჯრედები, რომლებსაც კაცობრიობა აქტიურად იყენებს საკუთარი მიზნებისთვის და საკმაოდ წარმატებით.
Მზის რადიაცია
ისტორიულად ისე მოხდა, რომ არსებითი სახელი „რადიაციული“ ადამიანებში უფრო მეტ ნეგატიურ ასოციაციებს იწვევს, ვიდრე დადებით ასოციაციებს ადამიანის მიერ წარმოქმნილ კატასტროფებთან დაკავშირებით, რომელთა გადარჩენაც მსოფლიომ შეძლო სიცოცხლის მანძილზე. მიუხედავად ამისა, დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების ტექნოლოგია მასთან მუშაობას გულისხმობს.
სინამდვილეში, ამ ტიპის გამოსხივება არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომლის დიაპაზონი 2,8-დან 3,0 მიკრონიმდეა.
მზის სპექტრი, რომელიც ასე წარმატებით გამოიყენება კაცობრიობის მიერ, რეალურად შედგება სამი ტიპის ტალღისგან: ულტრაიისფერი (დაახლოებით 2%), დაახლოებით 49% სინათლის ტალღებია და, ბოლოს და ბოლოს, მზის ენერგიას აქვს მცირე რაოდენობა კომპონენტები, მაგრამ მათი როლი იმდენად უმნიშვნელოა, რომ მათ არ აქვთ განსაკუთრებული გავლენა დედამიწის სიცოცხლეზე.
მზის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც დედამიწას ეცემა
ახლა, როდესაც კაცობრიობის სასარგებლოდ გამოყენებული სპექტრის შემადგენლობა დადგინდა, უნდა აღინიშნოს ამ რესურსის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენება ძალიან პერსპექტიულია, რადგან ის ხელმისაწვდომია საკმაოდ დიდი რაოდენობით დამუშავების თითქმის მინიმალური ხარჯებით. ვარსკვლავის მიერ გამოსხივებული ენერგიის მთლიანი რაოდენობა უკიდურესად დიდია, მაგრამ დაახლოებით 47% აღწევს დედამიწის ზედაპირს, რაც შვიდასი კვადრილიონი კილოვატ საათს უდრის. შედარებისთვის აღვნიშნავთ, რომ მხოლოდ ერთ კილოვატ საათს შეუძლია ასი ვატიანი ნათურის მუშაობის ათი წელი უზრუნველყოს.
მზის რადიაციის ძალა და დედამიწაზე ენერგიის გამოყენება, რა თქმა უნდა, დამოკიდებულია მთელ რიგ ფაქტორებზე: კლიმატურ პირობებზე, ზედაპირზე სხივების დაცემის კუთხეზე, წელიწადის დროზე და გეოგრაფიულ მდებარეობაზე.
როდის და რამდენი
ადვილი მისახვედრია, რომ მზის ენერგიის ყოველდღიური რაოდენობა, რომელიც დედამიწის ზედაპირზე მოდის, მუდმივად იცვლება, რადგან ეს პირდაპირ დამოკიდებულია პლანეტის პოზიციაზე მზესთან და თავად ვარსკვლავის მოძრაობაზე. დიდი ხანია ცნობილია, რომ შუადღისას გამოსხივება მაქსიმალურია, ხოლო დილით და საღამოს ზედაპირზე მისული სხივების რაოდენობა გაცილებით ნაკლებია.
დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მზის ენერგიის გამოყენება ყველაზე პროდუქტიული იქნება ეკვატორულ ზოლთან რაც შეიძლება ახლოს მდებარე რეგიონებში, რადგან სწორედ იქ არის განსხვავება უმაღლეს და ყველაზე დაბალ მაჩვენებლებს შორის მინიმალურია, რაც მიუთითებს რადიაციის მაქსიმალურ რაოდენობაზე. პლანეტის ზედაპირი. მაგალითად, აფრიკის უდაბნო რაიონებში რადიაციის წლიური რაოდენობა საშუალოდ 2200 კილოვატ საათს აღწევს, ხოლო კანადაში ან, მაგალითად, ცენტრალურ ევროპაში, ეს მაჩვენებლები არ აღემატება 1000 კილოვატ საათს.
მზის ენერგია ისტორიაში
თუ რაც შეიძლება ფართოდ ვიფიქროთ, დიდი მნათობის „მოთვინიერების“ მცდელობები, რომელიც ათბობს ჩვენს პლანეტას, დაიწყო ძველ დროში წარმართობის დროს, როდესაც თითოეული ელემენტი განსახიერებული იყო ცალკეული ღვთაებით. თუმცა, რა თქმა უნდა, მაშინ მზის ენერგიის გამოყენება გამორიცხული იყო – მაგია სუფევდა მსოფლიოში.
დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების თემა აქტიურად დაიწყო მხოლოდ მე-14 საუკუნის ბოლოს - მე-20 საუკუნის დასაწყისში. მეცნიერებაში ნამდვილი გარღვევა 1839 წელს ალექსანდრე ედმონდ ბეკერელმა გააკეთა, რომელმაც მოახერხა გამხდარიყო ფოტოელექტრული ეფექტის აღმომჩენი. ამ თემის შესწავლა მნიშვნელოვნად გაიზარდა და 44 წლის შემდეგ ჩარლზ ფრიტსმა შეძლო ისტორიაში პირველი მოდულის აგება, რომელიც დაფუძნებული იყო ოქროთი მოოქროვილი სელენის საფუძველზე. დედამიწაზე მზის ენერგიის ამ გამოყენებამ წარმოქმნა გამოთავისუფლებული ელექტროენერგიის მცირე რაოდენობა - მაშინ წარმოების მთლიანმა რაოდენობამ შეადგინა არაუმეტეს 1%. მიუხედავად ამისა, მთელი კაცობრიობისთვის ეს იყო ნამდვილი გარღვევა, გახსნა მეცნიერების ახალი ჰორიზონტები, რაზეც აქამდე არასდროს ოცნებობდა.
თავად ალბერტ აინშტაინმა მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა მზის ენერგიის განვითარებაში. თანამედროვე სამყაროში მეცნიერის სახელს უფრო ხშირად უკავშირებენ მის ცნობილ ფარდობითობის თეორიას, მაგრამ სინამდვილეში, მას ნობელის პრემია სწორედ კვლევისთვის მიენიჭა.
დღემდე, დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების ტექნოლოგია სწრაფ აღმავლობასა და ვარდნას განიცდის, მაგრამ ცოდნის ეს ფილიალი მუდმივად განახლდება ახალი ფაქტებით და შეგვიძლია ვიმედოვნებთ, რომ უახლოეს მომავალში კარი სრულიად ახალი სამყაროსკენ გაიხსნება. ჩვენ.
ბუნება ჩვენს წინააღმდეგაა
დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენების უპირატესობებზე უკვე ვისაუბრეთ. ახლა ყურადღება მივაქციოთ ამ მეთოდის ნაკლოვანებებს, რომლებიც, სამწუხაროდ, არ არის ნაკლები.
გეოგრაფიულ მდებარეობაზე, კლიმატურ პირობებზე და მზის მოძრაობაზე პირდაპირი დამოკიდებულების გამო, მზის ენერგიის საკმარისი რაოდენობით გამომუშავება დიდ ტერიტორიულ ხარჯებს მოითხოვს. დასკვნა ის არის, რომ რაც უფრო დიდია მზის რადიაციის მოხმარებისა და დამუშავების არეალი, მით უფრო დიდ რაოდენობას მივიღებთ ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიას გამოსავალზე. ასეთი უზარმაზარი სისტემების განთავსება მოითხოვს დიდი რაოდენობით თავისუფალ ადგილს, რაც გარკვეულ სირთულეებს იწვევს.
კიდევ ერთი პრობლემა დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენებასთან დაკავშირებით არის ის, რომ ის პირდაპირ დამოკიდებულია დღის დროზე, რადგან თაობა ღამით იქნება ნულოვანი, ხოლო დილით და საღამოს უკიდურესად უმნიშვნელო.
დამატებითი რისკის ფაქტორია თავად ამინდი - პირობების უეცარმა ცვლილებებმა შეიძლება უკიდურესად უარყოფითი გავლენა მოახდინოს ამ ტიპის სისტემის მუშაობაზე, რადგან ისინი იწვევენ სირთულეებს საჭირო სიმძლავრის გამართვაში. გარკვეული გაგებით, სიტუაციები შთანთქმის და წარმოების რაოდენობის უეცარი ცვლილებებით შეიძლება საშიში იყოს.
სუფთა, მაგრამ ძვირი
დედამიწაზე მზის ენერგიის გამოყენება ამჟამად რთულია მისი მაღალი ღირებულების გამო. ძირითადი პროცესებისთვის საჭირო ფოტოელექტრული უჯრედები საკმაოდ ძვირია. რა თქმა უნდა, ამ ტიპის რესურსის გამოყენების დადებითი ასპექტები მას ღირებულს ხდის, მაგრამ ეკონომიკური თვალსაზრისით, ამ მომენტში არ არის საჭირო ფულადი ხარჯების სრულ ანაზღაურებაზე საუბარი.
თუმცა, როგორც ტენდენცია გვიჩვენებს, ფოტოელექტრული უჯრედების ფასი თანდათან ეცემა, რათა დროთა განმავლობაში ეს პრობლემა მთლიანად მოგვარდეს.
პროცესის უხერხულობა
მზის ენერგიის წყაროდ გამოყენება ასევე რთულია, რადგან რესურსების დამუშავების ეს მეთოდი საკმაოდ შრომატევადი და მოუხერხებელია. რადიაციის მოხმარება და დამუშავება პირდაპირ დამოკიდებულია ფირფიტების სისუფთავეზე, რისი უზრუნველყოფაც საკმაოდ პრობლემურია. გარდა ამისა, ელემენტების გათბობა უკიდურესად უარყოფით გავლენას ახდენს პროცესზე, რომლის თავიდან აცილება შესაძლებელია მხოლოდ ძლიერი გაგრილების სისტემების გამოყენებით, რაც მოითხოვს დამატებით მატერიალურ ხარჯებს და მნიშვნელოვანს.
გარდა ამისა, მზის კოლექტორებში გამოყენებული ფირფიტები თანდათან გამოუსადეგარი ხდება 30 წლის აქტიური მუშაობის შემდეგ და მზის ელემენტების ღირებულებაზე ადრე იყო საუბარი.
გარემოსდაცვითი საკითხი
ადრე ითქვა, რომ ამ სახის რესურსის გამოყენებამ შეიძლება გადაარჩინოს კაცობრიობა მომავალში საკმაოდ სერიოზული ეკოლოგიური პრობლემებისგან. რესურსების წყარო და საბოლოო პროდუქტი მართლაც რაც შეიძლება ეკოლოგიურად სუფთაა.
თუმცა, მზის ენერგიის გამოყენებით, მზის კოლექტორების მუშაობის პრინციპია სპეციალური ფირფიტების გამოყენება ფოტოცელებით, რომელთა წარმოებისთვის საჭიროა ბევრი ტოქსიკური ნივთიერება: ტყვია, დარიშხანი ან კალიუმი. მათი გამოყენება თავისთავად არ აზიანებს გარემოს, თუმცა მათი შეზღუდული მომსახურების ვადის გათვალისწინებით, დროთა განმავლობაში ფირფიტების განადგურება შეიძლება სერიოზულ პრობლემად იქცეს.
გარემოზე ნეგატიური ზემოქმედების შეზღუდვის მიზნით, მწარმოებლები თანდათან გადადიან თხელფენიან ვაფლებზე, რომლებსაც აქვთ დაბალი ღირებულება და ნაკლებად მავნე ზემოქმედება გარემოზე.
რადიაციის ენერგიად გადაქცევის გზები
ფილმები და წიგნები კაცობრიობის მომავლის შესახებ თითქმის ყოველთვის გვაძლევს დაახლოებით ერთნაირ სურათს ამ პროცესის შესახებ, რაც, ფაქტობრივად, შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს რეალობისგან. კონვერტაციის რამდენიმე მეთოდი არსებობს.
ყველაზე გავრცელებული არის ფოტოცელების ადრე აღწერილი გამოყენება.
როგორც ალტერნატივა, კაცობრიობა აქტიურად იყენებს მზის თერმულ ენერგიას, რომელიც დაფუძნებულია სპეციალური ზედაპირების გათბობაზე, რაც წყლის გაცხელების საშუალებას იძლევა მიღებული ტემპერატურის შესაბამისი მიმართულებით. თუ ამ პროცესს მაქსიმალურად გავამარტივებთ, ის შეიძლება შევადაროთ ტანკებს, რომლებიც გამოიყენება საზაფხულო საშხაპეებისთვის კერძო სახლებში.
ენერგიის გენერირებისთვის რადიაციის გამოყენების კიდევ ერთი გზა არის „მზის აფრები“, რომელსაც შეუძლია ფუნქციონირება მხოლოდ ასეთ სისტემაში, რომელიც რადიაციას გარდაქმნის.
ღამით გამომუშავების ნაკლებობის პრობლემას ნაწილობრივ აგვარებენ მზის ბალონური ელექტროსადგურები, რომელთა ფუნქციონირება გრძელდება გამოთავისუფლებული ენერგიის დაგროვებისა და გაგრილების პროცესის ხანგრძლივობის გამო.
ჩვენ და მზის ენერგია
დედამიწაზე მზის და ქარის ენერგიის რესურსები საკმაოდ აქტიურად გამოიყენება, თუმცა ხშირად ამას ვერ ვამჩნევთ. უკვე აღინიშნა ზაფხულის შხაპის დროს წყლის პოპულარული გათბობა. სინამდვილეში, მზის ენერგია ყველაზე ხშირად სწორედ ამ მიზნებისთვის გამოიყენება. თუმცა, არსებობს სხვა მრავალი მაგალითი: თითქმის ყველა განათების მაღაზიაში შეგიძლიათ იპოვოთ შესანახი ნათურები, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრო დენის გარეშე მუშაობა ღამითაც კი, დღის განმავლობაში დაგროვილი ენერგიის წყალობით.
ფოტოცელებზე დაფუძნებული ინსტალაციები აქტიურად გამოიყენება ყველა სახის სატუმბო სადგურზე და ვენტილაციის სისტემებზე.
Გუშინ დღეს ხვალ
კაცობრიობისთვის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი რესურსია მზის ენერგია და მისი გამოყენების პერსპექტივები უკიდურესად მაღალია. ეს ინდუსტრია აქტიურად ფინანსდება, ფართოვდება და იხვეწება. ახლა მზის ენერგია ყველაზე მეტად განვითარებულია შეერთებულ შტატებში, სადაც ზოგიერთი რეგიონი იყენებს მას, როგორც ენერგიის სრულფასოვან ალტერნატიულ წყაროს. ამ ტიპის ელექტროსადგურები სხვა ქვეყნებშიც ფუნქციონირებს, სხვა ქვეყნებმა დიდი ხანია აიღეს კურსი ელექტროენერგიის ამ ტიპის მიმართ, რამაც შესაძლოა მალე მოაგვაროს გარემოს დაბინძურების პრობლემა.
Ჩატვირთვა...
