Soarele este doar unul dintre trilioanele de stele, dar este sursa de energie pentru fiecare animal cunoscut și pentru Pământul însuși. Energia solară, care este primită la fiecare 40 de minute, este suficientă pentru a satisface nevoile de energie ale fiecărei persoane pe tot parcursul anului.
Combustibilii fosili - petrolul și cărbunele - sunt folosiți într-o asemenea măsură încât aprovizionările vor fi epuizate cândva în a doua jumătate a secolului următor. Centralele nucleare, odată considerate o alternativă bună, s-au dovedit a fi riscante. Dovadă a fost catastrofa nucleară care a avut loc în 1986 la Cernobîl, în Uniunea Sovietică. Energia solară este unul dintre cei mai curați și mai siguri înlocuitori ai combustibililor fosili.
Energia Soarelui
Aproximativ 30% din radiația solară care cade pe Pământ este reflectată de atmosferă și alte 20% sunt absorbite. Astfel, doar 50% pătrunde pe suprafața pământului, dar este echivalentul producției a aproximativ 170 de milioane de centrale electrice din lume. Într-un cuptor solar modern, razele solare sunt axate pe încălzirea alimentelor. Reflectorul curbat concentrează razele asupra alimentelor sau ambalajului acestuia. În loc de oglinzi curbate, unele cuptoare solare folosesc un set de spoturi plate orientate către locul în care se află mâncarea. Un principiu similar este utilizat în cuptoarele solare. Unul dintre aceștia se află în Mont Louis, Franța. O parte a acesteia este modelată și acoperită cu reflectoare pentru a crea o imensă oglindă curbată. În focarul din fața oglinzii este o cameră care poate încălzi razele soarelui până la 3000 de grade Celsius, care este o temperatură suficient de ridicată pentru a topi majoritatea metalelor.
Case încălzite cu energie solară
Toate casele sunt încălzite parțial de soare, dar unele sunt special concepute pentru a profita la maximum de această sursă de energie gratuită. În acest fel, taxele de încălzire sunt reduse semnificativ. O astfel de casă are ferestre mari pe partea laterală unde soarele strălucește la prânz și ferestre mult mai mici pe cealaltă parte, mai rece. În unele proiecte, obloanele, realizate din material termoizolant, sunt închise noaptea, astfel încât căldura care a intrat în casă în timpul zilei să poată fi menținută până la fund. Energia solară este folosită și în casă pentru încălzirea apei. Soarele încălzește apa care curge prin panourile plate de colectare, care funcționează ca radiatoare inversate - absorb radiații pentru a încălzi apa. Panourile sunt de obicei plasate pe acoperișul casei și rotite pentru a capta cât mai multă lumină directă a soarelui. Apa rece este pompată prin panouri și încălzită de radiația pe care panourile o absorb.
Celule solare
Celulele solare sunt dispozitive electronice care utilizează efectul fotogalvanic pentru a converti lumina în tensiune electrică. Fiecare celulă produce doar o tensiune mică, deci sunt necesare seturi de celule interconectate pentru a asigura o alimentare utilizabilă de electricitate. Celulele sunt realizate din foi subțiri de material semiconductor, de obicei din silicon. Unele celule solare folosesc un alt semiconductor numit arsenid de galiu. Aceste celule sunt mai puțin puternice decât cele fabricate din silicon, dar sunt capabile să funcționeze la temperaturi mult mai ridicate. Acest lucru le face adecvate pentru utilizare în sateliți expuși la lumina puternică a soarelui în spațiu. Celulele solare alimentează majoritatea sateliților artificiali și sunt utilizate și pentru calculatoare electronice și ceasuri. În 1981, avionul ușor Solar Challenger a zburat prin Canalul Mânecii, singura sursă a energiei sale fiind radiația solară. Această aeronavă mică avea aripi acoperite cu celule solare care furnizau electricitate pentru a alimenta o elice controlată electric. În Florida, SUA, există o cabină telefonică publică alimentată de un set de celule solare situate pe acoperiș.
Energie în zone îndepărtate
În unele zone îndepărtate, rețele mari de celule solare furnizează cea mai mare parte a energiei electrice necesare pentru administrarea gospodăriilor. Electricitatea din celule este utilizată pentru a încărca bateriile, astfel încât alimentarea este disponibilă și noaptea. Celulele solare sunt foarte fiabile. Odată instalate, acestea nu necesită practic întreținere și pot fi lăsate în funcțiune timp de câțiva ani fără inspecție. În Regatul Unit, unele faruri fără pilot sunt alimentate de celule solare. Seturile acestor articole sunt, de asemenea, utilizate pentru alimentarea unor stații meteorologice nesupravegheate, atât de-a lungul coastei, cât și în apele de coastă.
Electricitatea obținută din celulele solare nu depinde de căldură, ci de lumină. Prin urmare, este posibil să se utilizeze energia solară pentru a menține un baliz de 360 kW în funcțiune pentru aterizarea aeronavelor în pustiile înghețate din Alaska. Fișierele cu celule fotogalvanice au fost utilizate pentru a genera electricitate pentru sateliții de comunicații încă din anii 1960. Tehnologia de ultimă oră pentru fișierele fotogalvanice va fi la bordul stației spațiale americane Freedom, care ar putea fi plasată pe orbita Pământului până la începutul secolului. Deasupra norilor, Freedom își va folosi cele opt structuri de aripi fotogalvanice pentru a transforma radiația solară în 75 kW de energie electrică.
În secolul următor, un proiect ambițios prezentat de inginerul american Dr. Peter Glaser, putea asigura energia din spațiu. Ideea Dr.
Glaser este de așa natură încât am avea o flotă de patruzeci de sateliți pe orbită în jurul Pământului, echipată cu seturi uriașe de celule solare. Electricitatea produsă va fi transformată în microunde și trimisă la stațiile de recepție de pe Pământ. Acolo, microundele vor fi convertite din nou în electricitate. Potrivit Agenției Spațiale Europene, 40 de sateliți ar putea furniza un sfert din energia electrică necesară Comunității Europene până în 2040. Fasciculele puternice de energie cu microunde de la sateliți ar fierbe literalmente orice fel de păsări sau avioane nemetalice care zboară prin ele. Cu toate acestea, mulți oameni de știință sunt convinși că o mare parte din energia noastră va proveni din aceste centrale electrice spațiale în viitor.