Obnovitelné zdroje

Článků v rubrice: 192

Chvála Slunce

Každý den se Země koupe v obrovském množství sluneční energie. Každý čtverečný metr slunného místa Země přijme v průběhu roku přes 2000 kilowatthodin energie od Slunce. Kdyby mohla být všechna tato energie přeměněna na elektrickou energii, stačilo by to k tomu, aby se v konvici vařila voda nepřetržitě téměř šest týdnů.

Fotogalerie (1)
Solar Flair, pokusné auto na sluneční pohon. (Foto Shutterstock)

Sluneční výkon, čili zářivost Slunce, je 3,8*10exp23 kW, což je mnohonásobně více, než spotřebovává celé lidstvo dohromady. Z toho se v planetární soustavě zachytí jedna stomiliontina a na Zemi pouze jedna dvoumiliardtina. Jedná se o sice malou část z celkové sluneční zářivosti, přesto je pro Zemi životně důležitá. Tato energie dopadá na nejvyšší vrstvy zemské atmosféry, která pohlcuje některé druhy záření nebezpečné pro život na Zemi (rentgenové a ultrafialové), kdežto jiné propouští. Sluneční záření, které projde atmosférou a dopadne na zemský povrch, se buď odrazí (cca. 1/3 z celkového množství slunečního záření dopadajícího na zemi) nebo jej pevniny a moře pohltí a přemění na teplo.
V současné době se energie ze slunečního záření využívá v různých zařízeních, např. v kalkulačkách, slunečních pecích, slunečních tepelných elektrárnách, slunečních čerpadlech, k vytápění rodinných domů nebo k pohonu prototypů slunečních automobilů. A kdo z nás by neznal skleník, který je jedním z nejjednodušších zařízení, ve kterém se mění sluneční energie na teplo.

Místo nafty slunce

Solar Flair je pokusné auto poháněné sluneční energií, které dosahuje rychlosti až 65 km/h. Jeho aerodynamický trup je vyroben z lehkých hliníkových pásů protkaných uhlíkovými vlákny. Povrch auta pokrývá téměř 900 slunečních fotovoltaických článků.
Články přeměňují zachycenou energii ze slunečního světla na energii elektrickou, která pohání speciální motor. V jasném slunečním světle mají články výkon až jeden kilowatt. Pro srovnání je možné uvést, že motor auta jezdícího na benzín má výkon přes 70 kilowattů. Solární automobil jede tedy pomaleji a nutnou podmínkou jízdy je dostatečný sluneční svit.
Mnohem lépe se osvědčilo nabíjet pomocí slunečních článků akumulátory a těmi pak automobily pohánět. Pomocí vhodně zvolených akumulátorů je možné ujet až 300 km rychlostí okolo 90 km/h. Potom je nutné akumulátory vyměnit za nabité. Pro osoby, které využívají auto převážně k jízdě po městě, je tento automobil ideální. Jeho velkými přednostmi jsou tichá jízda a šetrný přístup k životnímu prostředí.

 

Princip slunečního článku

Pro přímou přeměnu zářivé energie na elektrickou se využívá tzv. fotovoltaický jev. Foton dopadající na polovodičovou strukturu s PN přechodem excituje elektron a vytvoří tak dvojici nositelů elektrického proudu: volný elektron – díra. Sluneční články se skládají z dvou křemíkových vrstev. Horní vrstva křemíku je polovodič typu N (vodivost zprostředkují elektrony), dolní vrstva polovodič typu P (vodivost zprostředkují tzv. „díry“. Když do blízkosti PN přechodu pronikne foton, dojde k fotoefektu a uvolněné elektrony přecházejí do horní vrstvy. Elektrony ve spodní vrstvě přeskakují z jednoho atomu na druhý, aby zaplnily prázdná místa. Volné elektrony v horní vrstvě se odvádějí z článku do elektrického obvodu, do něhož je článek vsazen. Takto vzniká v obvodu elektrický proud po dobu, kdy na článek dopadá světlo.

 

Eva Kepková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Alfred Werner a milník v dějinách chemie

K letošnímu stému výročí úmrtí zakladatele komplexní chemie Alfreda Wernera přinášíme jeho životopis i zajímavosti o vzniku nového vědního oboru anorganické chemie.

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail