TwitterFacebookYoutubeGoogle PlusEmail rss feed

December 29, 2012

Widgets

Solarna energija - inovacije za budućnost



Čista, obnovljiva i sveprisutna, energija Sunca nudi bezbroj mogućnosti za rešavanje problema snabdevanja sa kojima se čovečanstvo suočava.  Poslednjih par decenija ovaj vid sakupljanja i korišćenja energije stekao je i širu pažnju javnosti, a proizvodnja tehnologija zasnovanih na korišćenju sunčeve energije i njihova komercijalna upotreba je u porastu. Međutim, razvoj tehnologije nije bez izazova i prepreka. Ovo su istraživanja, inovacije i otkrića koja bi, po mom mišljenju, mogla da obeleže decenije pred nama i pokrenu revoluciju u korišćenju solarne energije.


Minijaturizacija solarnih ćelija


fotovoltaične ćelije
Istraživanje i razvoj solarnih ćelija prvenstveno su fokusirani na efikasniju konverziju energije. Solarni paneli koji su trenutno u upotrebi ekonomski su pristupačni i isplativi, ali rade do najviše 40% efikasnosti (rekord nedavno postavljen) . Najzastupljeniji paneli imaju indeks efikasnosti od samo 6-8%. Cilj naučnika i inženjera je da se nivo efikasnosti dovede do 80%. U informatici, moto za dizajn mikročipova 'manje je bolje' (eng. smaller is better) dao je izvanredne rezultate. Istraživači solarnih ćelija smatraju da se isti moto može primeniti i u ovoj oblasti. 'Sprej solarnih ćelija' (eng. spray on solar cells) i 'Silicijumsko solarno mastilo' (eng. silicon based solar ink) su izumi koji su dosad postigli zavidne rezultate. Prskanje solarnih ćelija oslanja se na nano materijale  koji upijaju svetlost (jedinjenje bakar-indium-galium-selenid ili CIGS) i 10 000 puta su manje od vlasi kose. Sillicijumsko mastilo zasnovano je na istom principu, s tim što je trenutno na 18% efikasnosti, ali tu se svakako neće stati.



Princip rada solarnih ćelija


Solarna kula


'Solucar' P10 i P20
'Solucar' P10 i P20 - solarne kule
Oslanjajući se se na jednostavan fizički princip da 'topao vazduh ide gore' dizajneri su se posvetili prikupljanju sunčeve toplote kako bi podigli temperaturu vazduha. Ovo se postiže pomoću staklenika koji okružuju kulu. Kada vazduh postane dovoljno vreo, prostruji kroz turbine, koje se nalaze unutar 'dimnjaka'. Invajro Mišn (eng. EnviroMission), kompanija odgovorna za projekat, predviđa da bi ovakva moderna elektrana mogla da generiše oko 200 megavata struje. Dve solarne kule ovoga tipa trebale su biti izgrađene u Arizoni (SAD) i Australiji do 2012., ali izgradnja još uvek nije završena. S druge strane, Španija je još 2007. imala dovršen prototip prve solarne kule, s tom razlikom što je princip rada zasnovan na proizvodnji pare uz pomoć velike toplote, a ne na mehaničkom pokretanju turbina pomoću toplog vazduha.


solarne elektrane i solarne kule
 'Solnova' elektrane ispred 'Solucar' solarnih kula
Solarna kula- zvuči idealno, ali kakve su mane? Očigledna mana je cena projekta. Bilo bi potrebno da prođe 10 ili više godina pre nego se investicija isplati. Međutim, zahvaljujući činjenici da je projekat povoljan po životnu sredinu (nulta emisija CO2), uspeo je da privuče investitore. Krupnije pitanje je sama veličina kompleksa i indeks Sunca. Samo države sa velikim nenaseljenim površinama i solidnim indeksom sunca godišnje mogu da najviše dobiju od ove ideje.

Solarna ostrva


Concept 'solarna ostrva' razvila je kompanija CSEM (Švajcarska). Ogromne instalacije (5km radijus, 20m visina) će biti sagrađene u pustinjama ili dizajnirane tako da plove po moru. Cilj ovog projekta je da iskoristi sunčevu svetlost kako bi vodu pretvarao u paru. Tankeri pod visokim pritiskom usmeravaju paru u turbine koje će uspeti da generišu i do 1GW struje. Pogledajte  kako bi solarna ostrva mogla izgledati.

solarno ostrvo - prototip, Ujedinjeni arapski emirati
Prototip solarnog ostrva koji se testira. Zasad nije bilo pokušaja
da se postavi na vodu.


Solarne kuće i Plus-Enerdži dizajn


dizajn: Rolf Disch
Heliotrop u Frajburgu, Nemačka
Korišćenje solarne energije u kućama i stanovima je u porastu. Kupovina fotovoltaičnih solarnih panela površine 2-3 m2 se dugoročno dosta isplati. Ipak, da li ste ikada razmišljali o tome da je moguće izgraditi kuću koja bi ne samo sakupljala energiju sunca, već i proizvodila više energije nego što troši? Takav način izgradnje zove se Plus-Enerdži dizajn (eng. Plus Energy design). Godine 1994. nemački arhitekta Rolf Diš (nem. Rolf Disch) uspeo je u ovoj zamisli kada je izgradio Heliotrop (eng. Heliotrope). Ovo arhitektonsko remek-delo koristi najsavremenija naučna znanja u svrhu zaštite sredine i osnaživanja ekonomije. Energija koju kolektori ugrađeni u kuću skupe, koristi se za struju, grejanje i toplu vodu. Kuća se okreće oko svoje ose kako bi pratila sunce i sakupila što više energije. U zavisnosti od doba godine, Heliotrop proizvodi od 4-6 puta više energije nego što troši! Diš je uz sve ovo za kuću predvideo i proces odlaganja izmeta, kao i nultu emisiju ugljen-dioksida. Do sada su izgrađena 3 Heliotropa, sva 3 u Nemačkoj.

Maine solar house
Solarna kuća 'Mejn'
Još jedan dobar primer ovakvog modela izgradnje je 'Solarna kuća Mejn'. Bračni par koji boravi u kući redovno piše dnevnik o svom životu u njoj. Godišnje uspevaju da proizvedu preko 4,000 kw/h struje. A kao i Rolf Diš, preko fid-in tarife prodaju proizvedenu struju državi ili privatnoj firmi. Ugovor sa državom o fid-in tarifi, gde država plaća domaćinstvo po kilovat času proizvedene struje, ne postoji u svim zemljama sveta. Ipak, kako vreme odmiče sve više zemalja će ozakoniti ovakav program. 

Srbija - nije moguće prijaviti se za fid-in tarifu kao domaćinstvo ili mali proizvođač. Da bi neko dobio podsticaje od države mora da izgradi pravu elektranu snage minimum 1MW.


Solarna energija u svemiru


izgled satelita koji skuplja solarnu energijuMožda deluje kao naučna fantastika ali tehnologija koja omogućava bežični prenos struje već postoji. Godine 1999. NASA je u programu SERT (eng. Space Solar Power Exploratory Research and Technology) zaključila da proizvodnja solarne energije u svemiru može da bude dobra opcija za energetske potrebe čovečanstva. Količina energije koja se da može sakupiti u Zemljinoj orbiti je za 144% veća od količine koja se da sakupiti u biosferi. Još jedna prednost ovakvog načina je ta što vremenski uslovi ne bi bili problem. Kompanija EADS Astrium planira da lansira prvi test-satelit koji će i konačno potvrditi da li je sakupljanje solarne energije u svemiru prava stvar. Za više informacija pročitajte članak: Will space-based solar power finally see the light of day


Zaključak


Kao što je to slučaj sa svim tehnološkim i ekonomskim inovacijama, moraćemo da sačekamo neko vreme da to postane deo naše svakodnevnice. No, budućnost solarne energije za sada izgleda svetla.



comments powered by Disqus


 

Tviter

Fejsbuk