Güneş enerjisi binlerce yıldır dünyanın her yerindeki insanlar tarafından çok farklı şekillerde kullanılmaktadır. Güneş enerjisinin en eski kullanım alanları ısıtma, pişirme ve kurutmadır. Günümüzde güneş, insanların yaşadığı yerlerden çok uzaklarda ve uzayda olduğu gibi başka hiçbir enerji kaynağının bulunmadığı yerlerde elektrik üretmek için de kullanılmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik üretmek daha ucuz bir seçenek haline geldi. Güneş her zaman ısı yaydığından, güneş enerjisi tükenmez ve yenilenebilir bir enerjidir ve paneller ve aynalar kullanılarak kullanılabilir. Bu özelliklerinden dolayı kömür ve petrol gibi yenilenemeyen kaynaklara alternatif olarak değerlendirilebilir. Güneş enerjisi, Dünya’da kullanılabilmesi için kimyasal enerjiye (bitkilerin besin yapması için), elektrik enerjisine ve ısı enerjisine dönüştürülür. Güneş enerjisi günümüzde çeşitli şekillerde kullanılmaktadır, örneğin:
Bitkiler tarafından fotosentez için kullanılır.
Binaları ısıtmak için sıcak su elde etmek için ısı olarak kullanılır.
Güneş pilleri veya ısı motorları ile elektrik üretmek için kullanılır.
Deniz suyundan tuzu uzaklaştırmak için kullanılır.
Güneş ışığı kıyafetleri ve çamaşırları kurutmak için kullanılır.
– Yemek pişirmek için kullanılır (güneş ocakları veya güneş fırınları).
İçindekiler
Güneş enerjisinin bitkiler tarafından kullanımı
Güneş enerjisinin çoğu, Dünya atmosferini geçtikten sonra görünür ışık ve kızılötesi radyasyon şeklindedir. Güneş enerjisi (güneş ışığı) yeryüzündeki canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için çok önemlidir. Yapraklar, bitkilerin fotosentez adı verilen bir işlemin gerçekleştiği organlarıdır. Güneş ışığı (görünür ışık) bitki yapraklarına düşer ve emilir. Bitkilerin güneşten emdiği enerji (kırmızı ve mavi ışık), daha sonra depolanmak üzere basit şekerler yapmak için gereken enerjinin kaynağıdır. Bitkiler, güneş ışığındaki enerjiyi fotosentez işlemi yoluyla kimyasal enerjiye dönüştürür. Bitki daha sonra büyümek için bu enerji deposunu kullanabilir. Bitkiler tarafından yapılan gıdalarda depolanan kimyasal enerji, onları yiyen insanlara ve hayvanlara aktarılır; örneğin, insanlar bunu balık ve diğer hayvanları yerken de kullanır. Bitkileri besin olarak kullanan organizmalara aktarılan bu enerji, büyüme, hareket, ses çıkarma, solunum gibi tüm yaşam süreçleri için bir enerji deposu sağlar. Tüm yaşam güneşin enerjisine bağlıdır. Fosil yakıtları yakarken, bitkiler güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürüp depoladıkları için dolaylı olarak güneş enerjisinden yararlanılır.
Güneş enerjisi üretimi
Güneş radyasyonu veya radyasyon, Dünya’nın üst atmosferine metrekare başına 1.366 watt (watt/metrekare) gücünde ulaşır. Dünya yuvarlak olduğu için kutuplarına en yakın yüzey Güneş’ten daha uzaktır ve ekvatora daha yakın olan yüzeye göre çok daha az güneş enerjisi alır. Güneş radyasyonundan yararlanmak için çeşitli teknolojiler geliştirilmiştir. Bu teknolojilerden bazıları güneş enerjisini doğrudan kullanırken (örn. ışık, ısı vb. sağlamak için), diğerleri ise elektrik üretir. Bilim adamları, güneş enerjisinin bitkilerde ve hayvanlarda (besin zinciri yoluyla) yararlı bir enerji biçimine dönüştürüldüğü gibi, güneş enerjisini de çeşitli ihtiyaçlar için kullanılabilecek şekilde elektrik enerjisine (elektrik) dönüştürebildiklerini keşfettiler. Güneş enerjisi santralleri güneş ışığını fotovoltaik (PV) kullanarak doğrudan veya konsantre güneş enerjisi (CSP) kullanarak dolaylı olarak elektriğe dönüştürür.
Fotovoltaik güneş pilleri: fotoelektrik etki ile güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür ve bazı malzemeler fotonları (ışık parçacıkları) emebilir ve elektronlar serbest bırakıldığında bir elektrik akımı oluşur. Şu anda, güneş pili panelleri, kendilerine çarpan güneş ışığının en iyi ihtimalle yaklaşık %15’ini elektriğe dönüştürüyor. Bazen güneş pili terimi, özellikle güneş ışığından güç üretmesi amaçlanan cihazlar için kullanılırken, fotovoltaik hücre terimi, ışık kaynağı belirtilmediğinde kullanılır. Güneş pilleri birçok alanda uygulanmaktadır. Uzun menzilli güç sistemleri, Dünya yörüngesindeki uydular ve uzay sondaları, taşınabilir hesap makineleri veya kol saatleri, uzun mesafeli kablosuz telefonlar ve su pompalama uygulamaları gibi şebeke gücünün bulunmadığı tüketici sistemlerinde uzun süredir kullanılmaktadır.
Konsantre Güneş Enerjisi Sistemleri (CSP): Bu sistemler, güneş ışığının geniş bir alanını küçük bir ışık huzmesine odaklamak için güneş kollektörlerinde ve güneş takip sistemlerinde mercek veya aynalar kullanır.
Güneş enerjisinin elektrik için kullanılması çevre dostudur. Atmosfere sera gazı veya başka bir emisyon yaymaz. Bu enerji üretiminin ana bileşeni sadece güneş ışığıdır. Bu enerji kaynağının kullanılması, sınırlı bir kaynak olan fosil yakıtların kullanımının azaltılabileceği anlamına gelmektedir. Yeni teknoloji ile güneş enerjisinden elektrik üretmek için parlak güneş ışığına gerek kalmıyor. Sıcaklık ılımlı olduğunda, güneş pilleri kapalı, boğucu günlerde bile çalışabilir. Güneş enerjisi, elektriğe erişimin olmadığı ancak güneş ışığının bol olduğu Afrika ülkeleri gibi bazı az gelişmiş ülkelerde elektrik sağlamak için kullanılabilir. Köyün tamamına elektrik sağlamak için güneş enerjisi üretim tesisleri kurulabilir.
Isınma için güneş enerjisinin kullanılması
Bilim adamları, güneşteki karanlık nesnelerin açık renkli nesnelerden daha fazla ısındığını keşfettiler. Bunun nedeni, koyu renklerin daha fazla ışık enerjisi emmesidir. Güneşten gelen ışık enerjisi, vücut parçacıklarının titreşmesine ve ışık enerjisini ısı enerjisine dönüştürmesine neden olur. Termal enerji daha sonra kızılötesi ışık şeklinde yayılır. Koyu renkli nesneler, kızılötesi ışığı emme ve yayma konusunda daha iyi olduklarından, açık renkli nesnelerden daha hızlı ısınır ve soğur. Görünür ışığı soğurmada iyi olmayan malzemeler onu geri yansıtacaktır. Bu nedenle, bu nesneler açık renkler olarak görünür. Açık renkli nesneler, ışığın enerjisinin çoğunu yansıtır ve bu nedenle koyu renkli nesnelerden daha soğuktur. Koyu renkli nesneler, kızılötesi ışığı emme ve yayma konusunda daha iyi olduklarından, açık renkli nesnelerden daha hızlı ısınır ve soğur. Görünür ışığı soğurmada iyi olmayan malzemeler onu geri yansıtacaktır. Bu nedenle, bu nesneler açık renkler olarak görünür. Açık renkli nesneler, ışığın enerjisinin çoğunu yansıtır ve bu nedenle koyu renkli nesnelerden daha soğuktur.
Pasif ısıtmada, güneş nesneleri ek yardım almadan ısıtabilir. Güneş binaları çatıdan, duvarlardan ve pencerelerden bu şekilde ısıtır. Daha soğuk ülkelerdeki binalar, çok fazla güneş enerjisi elde etmek için genellikle güneşe bakacak şekilde tasarlanır. Duvarları koyu renklere veya siyaha boyamak, yüzeylerin ışığı emmede ve ısı enerjisi üretmede çok iyi olmasını sağlar. Dünyanın sıcak bölgelerinde insanlar evlerini serin tutmak ve güneş enerjisini yansıtmak için beyaza veya diğer açık renklere boyarlar.
Güneş ısıtıcıları: Suyu ısıtmak için elektrik veya gaz yerine güneş kullanılabilir. Bu, güneş kollektörleri veya kollektörleri tarafından yapılır. Güneş kollektörlerinde, güneş ısısını emmek ve yoğunlaştırmak için paneller veya aynalar kullanılır. Güneş kollektörlerinde ısıtılan akışkanın (sıvı veya hava) cinsine bağlı olarak iki temel aktif güneş enerjisi ısıtma sistemi tipi vardır. Akışkan bazlı sistemler suyu veya antifriz solüsyonunu bir “su” toplayıcısında ısıtırken, hava bazlı sistemler havayı bir “hava” toplayıcısında ısıtır. Hem hava hem de sıvı sistemleri basınçlı hava sistemlerini tamamlayabilir.
Genel olarak, güneş kollektörü üç katmandan oluşur.
1- Birinci katman, güneş ışığının girmesini sağlayan şeffaf bir katmandır.
2- Orta katmanda radyan ısı enerjisi ile ısıtılan su ile dolu borular bulunmaktadır. Borular daha sonra ısı enerjisini suya aktarır. Sıcak su, evsel ihtiyaçlar için veya evi içeriden ısıtmak (yalıtımlı borularla) veya yüzme havuzları için kullanılabilir.
3- Alt tabaka, mümkün olduğu kadar çok güneş enerjisini (termal enerji olarak yayılan) emmek için siyaha boyanır.
Solar Sobalar: Solar sobalar, kömür, odun kömürü veya gaz gibi standart pişirme yakıtları yerine güneşi pişirme için bir enerji kaynağı olarak kullanır. Güneş fırınları ayrıca dünya çapında bazı endüstrilerde de kullanılmaktadır (örneğin, metal arıtma ve seramik yakma). Güneş sobaları veya fırınları bir cam levha ile kaplanmıştır. Termal enerji, güneş kollektörleri olarak geniş ayna dizileri kullanılarak toplanabilir. Bu aynalar ile güneş ışığı fırın veya ocağa odaklanır. Fırınlardan çıkış sıcaklıkları 3300°C’nin üzerine çıkabilmektedir. Güneş ocakları, geleneksel fırınlara ucuz ve çevre dostu bir alternatiftir. Ormansızlaşmanın sorun olduğu, mali kaynakların yakıt satın almak için sınırlı olduğu ve açık ateşin insanlar ve çevre için ciddi tehlike oluşturduğu gelişmekte olan ülkelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Fosil yakıtların aksine güneş enerjisinin hiçbir zaman tükenmemesi ve bedava olması onu bir enerji kaynağı olarak geliştirilebilecek sürdürülebilir bir seçenek haline getiriyor. Bilim adamları, ihtiyaç duymadan bazı bilimsel alanlarda araştırma yapmaya devam etmektedirler.
kaynak:
https://www.sciencelearn.org.nz/resources/1747-using-solar-energy
https://www.acciona.com/renewable-energy/solar-energy/
https://simple.wikipedia.org/wiki/Solar_energy
https://solarevi.com/index.php?route=blog/article&blog_post=94
yazar: Özdaş süpervizörü
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]