בעידן המודרני, בשל העלייה במודעות למשבר האקולוגי, נעשים מאמצים רבים ליישום התייעלות אנרגטית אשר נדרשת למניעת פליטת פחמן דו חמצני והיווצרות אפקט החממה – הגורמים העיקריים להתחממות האקלים וזיהום האוויר.

הקונספט של התייעלות אנרגטית מבוסס על צמצום היקף של יצור חשמל מתכלה ומזהם שמתבצע על ידי שריפת דלקים מאובנים (נפט, גז טבעי ופחם) תוך כדי החלפתו באנרגיה ידידותית לסביבה, בראש ובראשונה – אנרגיה סולארית.

לוחות סולאריים פוטו וולטאים

מהי אנרגיה סולארית?

אנרגיה סולארית היא מקור החיים בכדור הארץ. ואומנם, עד לעידן המודרני, היכולת של בני האנוש לנצל אותה להפעלת מערכות חשמליות הייתה מוגבלת, בשל היעדר טכנולוגיות המאפשרות המרתה לחשמל ואגירתה לשימוש עתידי.

בעידן המודרני, אנרגיה סולארית מופקת באמצעות מערכות טכנולוגיות שקולטות ומעבדות קרינה אלקטרומגנטית שמקורה בשמש וממירות אותה לזרם חשמלי. אנרגיית השמש, כמו כל אנרגיה מתחדשת חלופית, אינה מוגבלת במשאבים, מופקת בתהליך רציף ומתמשך באמצעות ניצול כוחו של הטבע, ועל כך הינה חסכונית, אפקטיבית וידידותית לסביבה.

באופן תיאורטי, קרני השמש, החודרים את כדור הארץ למשך שעות ספורות, יכולות לספק כמות החשמל הנדרש לכל הפעילות האנושית במשך שנה שלמה. ואולם, הפוטנציאל העצום הטמון בניצול אנרגיה סולארית ליצירת החשמל מומש עד כה באופן חלקי בלבד וזאת מכיוון שהספק הקרינה הסולארית ליחידת שטח הינו נמוך יחסית. למעשה, רק בעשור האחרון התפתחו טכנולוגיות מתקדמות אשר הפכו קצירה של אנרגיה סולארית למשתלמת וכדאית. בזכות מערכות סולאריות חדשניות שיצאו לשווקים בשנים אחרונות, בעתיד הקרוב עשויה אנרגיה סולארית להפוך למקור עיקרי להספקת החשמל לאנושות כולה.

מערכות סולאריות

השימושים המרכזיים של אנרגיה סולארית

קצירת אנרגיה סולארית עשויה להביא תועלת באופנים רבים ומגוונים. הפעולות הבסיסיות ביותר, הנדרשות לצריכה ביתית, שניתן לבצע באמצעות אנרגיה סולארית הינן חימום, ייבוש או אידוי. כך, בעזרת אנרגיה סולארית המופקת מפאנלים פוטו וולטאים ניתן לחמם מזון או מים או לייבש כביסה. ואולם, באמצעות מערכות תרמו-סולאריות מתקדמות ניתן לבצע מגוון פעילויות מורכבות אף יותר, המצריכות הגעה לטמפרטורות גבוהות במיוחד, הנדרשות ליישום תעשייתי.

אנרגיה סולארית עשויה לשמש להפעלת מערכות חשמליות מתחדשות נוספות, הפועלות באמצעות ניצול אנרגיית הרוח או המים. לאנרגיית השמש ישנם יישומים רבים בענף החקלאות, בין היתר על ידי חסכון במים בגידול תוצרת חקלאית. בנוסף, אנרגיה סולארית מזמנת מקור הכנסה כלכלי חדש, הן לאנשים פרטיים והן לבתי עסק, באמצעות אפשרות לאגור אנרגיה עודפת ולמכור אותה לרשתות החשמל.

כאמור, אנרגיה סולארית מיוצרת כיום באמצעות שתי טכנולוגיות: מערכות פוטו וולטאיות המיושמות בפאנלים סולאריים ומערכות תרמו-סולאריות (CSP), הנמצאות בשימוש בענפים תעשייתיים בתחנות כוח תרמו-סולאריות. לוחות סולאריים פוטו וולטאים ממירים חלקיקי פוטונים שמקורם בשמש לזרם ישיר, אשר בהמשך מומר לזרם חלופי. השיטה התרמו-סולאריות מבוססת על ריכוז קרני השמש במראות פרבוליות לחימום שמנים תרמיים להפעלת מנועי חום. אנרגיה סולארית ניתנת ליישום מידי או לשימור ואגירה לשימוש עתידי. ניתן לאגור ולשמר את האנרגיה הסולארית באופנים שונים, לדוגמה; באמצעות סוללות – מנגנונים אלקטרו כימיים לשימור חשמל בזרם ישיר, בצורת אגירה שאובה (הזרמת מים בגובה), או על ידי לכידה תרמית, שימור אוויר נוזלי או מערכות קינטיות.

כתיבת תגובה