Perspektiven für Solarenergie in der Welt
Es ist schon lange kein Geheimnis mehr, dass der Energieverbrauch unseres Planeten von Jahr zu Jahr wächst und die Wachstumsraten keineswegs enttäuschend sind. Gleichzeitig dienen fossile Brennstoffe wie vor hundert Jahren als Hauptenergiequelle für Menschen auf der ganzen Welt, und das, obwohl die Energie des Atoms seit mehr als einem halben Jahrhundert beherrscht wird, aber die Der Anteil übersteigt immer noch nicht 10 %.
Als der Mensch die Atomenergie nutzte, schien es, als würde dieser fossile Brennstoff nun definitiv als Hauptenergiequelle verdrängt werden, aber das geschah leider nicht.
Selbst die optimistischsten Prognosen deuten darauf hin, dass dieser Brennstoff nur wenige Jahrzehnte reichen wird, wenn die Öl- und Gasproduktionsraten einfach auf dem aktuellen Niveau bleiben. Kohle wird noch für ein paar Jahrhunderte reichen, doch irgendwann führt dieser Weg definitiv in eine Sackgasse. Und was müssen die Menschen tun, wenn es im Erdinneren einfach keinen Treibstoff mehr gibt, der Energiebedarf aber auch weiter wächst?
Glücklicherweise ist die wichtigste Energiequelle für das Leben auf unserem Planeten – die Sonne – 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Die Sonne unterliegt ständig thermonuklearen Reaktionen, deren Energieintensität jeden modernen Kernreaktor übertrifft. Wir verdanken diese Energie dem Ursprung des Lebens selbst, Sauerstoff wird in die Atmosphäre freigesetzt, Gas und Öl gewinnen chemische Energie und auf dem Mond werden erhebliche Reserven an Helium-3 gebildet.
Die Sonne spendet unserem Planeten 15.000 Mal mehr Energie, als die Menschheit jedes Jahr verbraucht. Die Hauptvorteile der Solarenergie sind die allgemeine Verfügbarkeit und Unerschöpflichkeit sowie die Sicherheit von Solarkraftwerken für die Umwelt (mit Ausnahme von Umweltschäden in der Produktionsphase dieser Anlagen). Bisher wurden etwa 10 Möglichkeiten zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Strom und Wärme entwickelt und (in unterschiedlichen Maßstäben) genutzt.
Allein die Energie, die die Sonne in Form von Lichtstrahlung zur Erde sendet, wird mehr als den gesamten Energiebedarf der Menschheit decken. Beispielsweise können am Äquator aus jedem Quadratmeter Erdoberfläche etwa 2,5 kW gewonnen werden. Aber warum nicht gleich jetzt diese unerschöpfliche Ressource nutzen, anstatt ständig Öl und Gas zu verbrennen?
Das ist es Methoden zur direkten Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie Sie sind im Moment noch sehr primitiv. Obwohl die Wissenschaft in vielen Bereichen große Fortschritte gemacht hat, ist die Nutzung der Solarenergie immer noch nicht effizient genug.
Stumpfe Solarpaneele an der Basis Silizium-Fotodioden ermöglichen heute die optimale Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie.
Sonnenkollektoren finden sich auch in elektronischen Uhren, Taschenrechnern und anderen Geräten mit geringem Stromverbrauch. Allerdings sind Batterien mit erheblicher Kapazität bis heute teuer und ineffizient, mit einer Amortisationszeit von mehreren Jahrzehnten.
Aber die Zeiten ändern sich und es tauchen neue Materialien auf, die Produktionsmethoden werden jedes Jahr besser, es erscheinen im Vergleich zu Silizium kostengünstigere organische Halbleiter, die einen höheren Wirkungsgrad bieten und ein Rekord von 37,8 % wurde bereits erreicht.
Sie versprechen auch andere Möglichkeiten, die Energie der Sonne einzufangen und in Elektrizität umzuwandeln. Zum Beispiel das Erhitzen von Salz oder Wasser mit anschließender Rotation von Generatorturbinen. So erzeugt das Solarkraftwerk Crescent Dunes Solar Energy Project in der Nähe von Las Vegas bis zu 110 MW Strom für 10 Stunden am Tag.
Das turmartige Bauwerk mit einer Turmhöhe von 165 Metern funktioniert nach dem Prinzip der Beheizung eines Tanks mit geschmolzenem Salz, dessen Temperatur etwa 1000 °C erreicht, durch fokussierte Sonnenstrahlung. Die Infrastruktur der Anlage enthält alles Notwendige, einschließlich eines Wärmetauschers und einer Kraftwerksanlage.
Das Sonnenlicht wird durch zehntausend Spiegel, die in einer Entfernung von bis zu drei Kilometern um ihn herum angeordnet sind, auf die Spitze des Turms fokussiert. Jeder dieser Spiegel hat eine Fläche von mehreren Quadratmetern und der Fokus liegt auf einem nur 30 cm breiten Wärmetauscher.
Wie Sie sehen, gibt es Perspektiven, denn die Technologien stehen nicht still. Das bedeutet, dass die Zeit nicht mehr fern ist, in der die Energie der Sonne zu einer der wichtigsten Energiequellen für die Menschheit wird.
Siehe auch zu diesem Thema: Arten von Solarkraftwerken