Πώς χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια;

«Θα έβαλα τα χρήματά μου στον ήλιο και την ηλιακή ενέργεια», είπε κάποτε προφητικά ο Thomas Edison. Η δυνατότητα του ήλιου να παρέχει ενέργεια έχει αποδειχθεί σε όλη την ιστορία. Οι άνθρωποι του 7ου αιώνα, για παράδειγμα, χρησιμοποίησαν μεγεθυντικά γυαλιά για να πυροδοτήσουν φωτιά. Ακόμα κι αν δεν διαθέτετε τεχνολογία που εκμεταλλεύεται το φως του ήλιου, πιθανότατα χρησιμοποιείτε προϊόντα ή υπηρεσίες που παρέχονται από εταιρείες που το κάνουν.

Το 1839, ο Γάλλος φυσικός Edmund Becquerel ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα - μια διαδικασία όπου το στερεό υλικό δημιουργεί ρεύμα όταν εκτίθεται στο φως του ήλιου. Το 1954, οι επιστήμονες της Bell Labs χρησιμοποίησαν το πυρίτιο, ένα στοιχείο στην άμμο, για να δημιουργήσουν ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο πυριτίου που παρήγαγε ρεύμα όταν το έπληξε το φως. Η Υπηρεσία Διαστήματος χρησιμοποίησε αυτά τα κελιά για να τροφοδοτήσει το ραδιόφωνο του δορυφόρου Vanguard το 1958. Καθώς η NASA συνέχισε να χρησιμοποιεί φωτοβολταϊκά κύτταρα με την πάροδο των ετών, η τεχνολογία ηλιακής ενέργειας προχώρησε καθώς το κόστος παραγωγής μειώθηκε. Μετά την κρίση πετρελαίου του 1973, το Ομοσπονδιακό Πρόγραμμα Φωτοβολταϊκής Χρήσης είχε ως αποτέλεσμα την εγκατάσταση περισσότερων από 3.000 φωτοβολταϊκών συστημάτων.

Τα σπίτια, οι εταιρείες, τα αγροκτήματα και οι κυβερνήσεις είναι ορισμένες οντότητες που χρησιμοποιούν φωτοκύτταρα για την παραγωγή ενέργειας. Μπορεί να έχετε δει ηλιακά πάνελ, αποτελούμενα από πολλαπλά φωτοκύτταρα, αγκυροβολημένα στις στέγες των τοπικών σπιτιών και επιχειρήσεων. Δέκα ή είκοσι ηλιακά πάνελ τροφοδοτούν συχνά ένα μέσο σπίτι όπου περίπου σαράντα κελιά αποτελούν μια μονάδα. Ορισμένα πάνελ βρίσκονται σε συσκευές παρακολούθησης που ακολουθούν τον ήλιο, ενώ άλλα είναι στατικά και έχουν νότιο προσανατολισμό. Οι άνθρωποι σε μέρη που τροφοδοτούνται από ηλιακούς συλλέκτες είναι ελεύθεροι να χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια με όποιον τρόπο θέλουν. Μπορείτε να αγοράσετε ειδικές μπαταρίες που αποθηκεύουν την ενέργεια που παράγουν τα ηλιακά πάνελ. Αυτά είναι χρήσιμα όταν ο ήλιος δύει και χρειάζεστε ηλεκτρικό ρεύμα.

Οι ηλιακές μονάδες εμφανίζονται σε διαφορετικές περιοχές στη Γη και πάνω από αυτήν. Οι δορυφόροι και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός βασίζονται σε αυτούς. Οι οικιακοί κατασκευαστές μπορούν να τοποθετήσουν φωτοβολταϊκά στοιχεία σε δομικά υλικά για να βοηθήσουν τα κτίρια να παράγουν ηλεκτρισμό. Οι απομακρυσμένες τοποθεσίες καθιστούν ιδανικούς υποψήφιους για κατανάλωση ηλιακής ενέργειας. Οι εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου, για παράδειγμα, πηγάδια ισχύος και εξοπλισμός πεδίου που χρησιμοποιούν φως από τον ήλιο. Στους ωκεανούς και τις πλωτές οδούς, θα βρείτε φάρους και σημαντήρες που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια για ενέργεια.

Δεν χρειάζεστε το φωτοβολταϊκό εφέ για να χρησιμοποιήσετε την ενέργεια του ήλιου. Οι ηλιακές κουζίνες εστιάζουν και παγιδεύουν το φως του ήλιου σε δοχεία που μαγειρεύουν τρόφιμα χωρίς να χρησιμοποιούν καύσιμο. Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες λειτουργούν χρησιμοποιώντας σωλήνες ή πάνελ για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας που θερμαίνει το νερό. Οι εταιρείες και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που χρειάζονται μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιούν ηλιακές συστοιχίες - κατασκευές που αποτελούνται από διασυνδεδεμένες ηλιακές συστοιχίες. Από τον Μάρτιο του 2015, η Nellis Air Force Base, Νεβάδα, εργαζόταν στο μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό σύστημα του Υπουργείου Άμυνας. Όταν ολοκληρωθεί, θα παρέχει στη βάση 19 μεγαβάτ ισχύος. Επειδή τα ηλιακά κύτταρα πυριτίου παράγουν μόνο ενέργεια χρησιμοποιώντας το ορατό φως του ήλιου, δεν εκμεταλλεύονται την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπει ο ήλιος.