Főoldal » Az örök üzemanyag sem olcsó

Az örök üzemanyag sem olcsó

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

A napenergia hasznosítása

Ha teljesen ki tudnánk használni a Nap Földünkre sugárzott energiáját, egész bolygónk energiaigényét (jelenleg 15 terawatt, vagyis 15 millió megawatt) ki lehetne vele elégíteni. Ráadásul ez az üzemanyag ingyen és folyamatosan érkezik hozzánk. Hogy a napenergia hasznosítása mégsem hoz egyszerű, minden energiagondunkat megváltó megoldást, annak több oka is van.

A legkézenfekvőbb ok, hogy éjszaka nem süt a nap, és amellett nappal is a Föld területének csak egy része kap rendszeres, tartós sugárzást. Ezeken a gondokon azonban lehet segíteni az energiatárolás különféle módozataival – igaz, nem olcsón, és sok esetben környezetterhelő módon (például akkumulátorokkal). Lényegesebb három másik, egymással is összefüggő probléma: az egyik technikai, a másik gazdasági, a harmadik környezeti. Kezdjük a viszonylag egyszerű gazdasági kérdéssel. A fotovillamos (FV) eszközök – mint a napelemek – drágák. Persze, mihez képest? Amikor szinte napról napra emelkedik a kőolaj és a földgáz ára, a megújuló forrásokból származó energiatermelés relatíve egyre kifizetődőbbé válik. Egyes országokban, ahol igen drága a villamos energia, és napsütés is bőven van (Kalifornia, Japán, Spanyolország például), már közelíti a hagyományos energiaforrásokkal előállított energia költségeit. Emellett a megújuló források (víz, nap, szél, ár-apály stb.) nem termelnek üvegházhatású gázokat – viszont, a berendezések gyártása és az előállított energia tárolása maga is terheli a környezetet. Mindenesetre nem rossz üzlet az alternatív energiaforrások hasznosítása, érthető, hogy ez az üzletág napról napra meredeken bővül. Az országok többségében jelentős támogatást élveznek a megújuló forrásokat hasznosító energiatermelő rendszerek. Németországban például, ahol kiterjedten használják az FV-eszközöket, 3 gigawattot nyernek napenergiából, és immár több mint 300 ezer tetőn vannak ilyen panelek. A német parlament már 2003-ban elfogadta, hogy a felesleges napenergiát a normál fogyasztói árnak mintegy háromszorosáért vissza kell vásárolni a hálózatba, és ez a rendelkezés egészen 2024-ig érvényes.

A legkényesebb kérdés a technikához kötődik. A napjainkban legelterjedtebben használt FV-eszközök szilíciumalapú félvezetők. Működésük alapja, hogy amikor egy foton ütközik beléjük, egy elektront löknek ki. Ezekből az elektronokból áram keletkezik. Csakhogy minden félvezető anyagnak van egy jellemző “energiarése”, ami azt jelenti, a foton energiájának nagyobbnak kell lennie egy határértéknél, hogy kiüthessen elektront. A Földre érkező napsugárzás nem egyöntetű, hanem különböző hullámhosszúságú sugarak “elegye”. Amelyik foton nem képes elektron kiszabadítására, az többnyire hőt termel. Mindent összevéve, a jelenleg használatos FV-eszközök hatásfoka bizony alacsony, a csúcsérték 20 százalék körül jár. No persze laboratóriumokban, új kísérleti megoldásokkal, más anyagokat használva, akár 50 százalékos hatásfokot is el tudtak már érni, de ezek még a jövő ígéretei. Az egyik elmés módszer a beeső napsugarat különböző hullámhosszúságú sugarakra bontja, és úgy tereli, hogy olyan anyagra essenek, amelyik a legkedvezőbb az elektronkinyerés szempontjából. A kidolgozó kutatók állítják, hogy ezzel a módszerrel 50 százalékos hatásfokot tudnak majd elérni, és az eszközök ára is elviselhető lesz. Mindenesetre sokat mond, hogy az amerikai hadsereg kutatástámogató szervezete, a DARPA 33 millió dollárral járul a projekthez.

Teljesen más utat követnek a napsugárzás megawatt nagyságrendű hasznosítását ígérő naptornyok. Ezek gigantikus építmények, amelyeknél a Nap járását követő tükrök ezrei vetítik a sugarakat egy nagyon magas tornyon lévő koncentrátorra, és itt vizet, de még inkább olvadt sót (például nátrium- és kálium-nitrát keverékét) hevítenek fel. Az így keletkező gőzt turbinákhoz vezetik, és innen kezdve hagyományos hőerőműként termel áramot. A naptornyok már nemcsak tervezői álmok, az ausztráliai Új-Dél-Walesben például mintegy 50 MW teljesítményű erőmű épül (igaz, eredetileg 200 MW-ra tervezték, amihez egy kilométer [!] magas, a talpánál 130 méter átmérőjű tornyot kellene megépíteni, és a beruházás majd egymilliárd dollárra rúg).

A technika fejlődik, a tudomány új lehetőségeket kínál. A napenergia hasznosítása ígéretes jövő előtt áll.

Forrás: http://nol.hu

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.