Slnko je pre vznik čistej elektriny omnoho významnejšie, ako ste tušili

Fotovoltika 13. september 2023

Slnko na našej planéte sprevádza život už od jeho vzniku. Energiu z neho prirodzene využívame každý deň od nepamäti – na pestovanie plodín, chov zvierat či na bežné činnosti, ako napríklad sušenie bielizne na záhrade. Avšak možnosť „polapenia“ slnečnej energie a jej spracovanie pre náš prospech tu nie je až tak dlho.

Určite ste sa už stretli so solárnymi panelmi, ktoré slúžia na zachytávanie slnečných lúčov, presnejšie slnečného žiarenia. Toto žiarenie poznáme vo forme svetla a tepla. Ak by sme sa na problematiku pozreli z fyzikálneho hľadiska, hovoríme tu o fotónoch, ktoré sú hlavným zdrojom premeny solárnej energie na elektrickú.

Keď človek „skrotil“ Slnko

Objavenie javu, pri ktorom prebieha premena slnečnej energie na elektrickú sa odborne nazýva fotovoltický jav. Tento jav bol objavený v roku 1839 francúzskym fyzikom menom Alexandre Edmond Becquerel, pričom prvý solárny článok fungujúci na tomto princípe zostrojil až v roku 1883 Charles Frittse. Zariadenie však bolo veľmi slabé. Odvtedy sa vedci snažili zlepšovať činnosť solárnych článkov, až kým sa ho v roku 1954 podarilo vyrobiť v podobe, v akej ho poznáme dnes.

Zo začiatku sa táto technológia využívala najmä v kozmonautike a postupne sa vďaka prístupnejším cenám a vývoju presúvala na miesta, kde dodávka energie bola obťažnejšia, napríklad na ropné plošiny. Nakoniec sa stala dostupnou aj pre bežné domácnosti.

Slnko ako nevyčerpateľný zdroj energie

Slnko ako zdroj energie využívame aj nepriamo. Pôsobenie slnečných lúčov na našu planétu totižto ovplyvňuje obrovské množstvo nielen viditeľných, ale aj nášmu oku neviditeľných procesov. Nepravidelné ohrievanie zemského povrchu spôsobuje, že teplota vzduchu je na rôznych častiach Zeme rozdielna, čím nastáva pohyb medzi teplejšími a chladnejšími prúdmi. Laicky tento jav nazývame vietor a ako vieme, veterná energia nám taktiež slúži na výrobu elektrickej energie.

Veterné mlyny ako „predchodcovia“ dnešných veterných turbín slúžia človeku po stáročia, rovnako ako vodné mlyny. Pohyb vody je taktiež ovplyvnený slnečnou energiou. Aj biomasy, ktoré vznikli pomocou fotosyntézy, ku ktorej je slnko nevyhnutné, zohrávajú značnú úlohu vo výrobe energie – prostredníctvom ich spaľovania. Okrem iného sa vďaka rôznym chemickým a biologickým procesom menia biomasy na biopalivo, čím sa nepriamo využívajú ako zdroj energie. Slnečná energia sa podieľala aj na vzniku takých zdrojov energie, ako napríklad ropa, uhlie a zemný plyn.

slnko

Solárne články sú najdostupnejším spôsobom zachytávania slnečnej energie

Vedci sa neustále snažia vyvinúť účinnejšie solárne články. Napriek súčasnej pokročilej technológii, takýto fotovoltický článok, ako sa odborne nazýva, dnes využíva v priemere len 20 % slnečnej energie, ktorá naň dopadne. Vedci po celom svete si preto kladú za úlohu čo najviac zvýšiť efektivitu premeny tejto energie.

Ďalším problémom, s ktorým sa pri slnečnej energii stretávame, je uchovanie, tzv. konzervovanie tejto energie na neskôr. Jednoducho povedané, kým svieti slnko, nie je oblačno a nefúka vietor, podmienky na spracovanie energie sú ideálne. Avšak oblačnosť, doba žiarenia slnka, poveternostné podmienky a iné elementy vedia ovplyvniť množstvo prijatej energie zo žiarenia. To isté platí v noci, keď slnečná energia absentuje, no my stále potrebujeme využívať elektrickú energiu.

Ako je to na Slovensku?

Na základe polohy Slovenska, teda pásma, v ktorom sa nachádzame, dopadne na naše územie v priemere nižšie množstvo slnečného žiarenia ako na iné, slnečnejšie časti Zeme a aj preto nevieme zatiaľ využiť všetky spôsoby spracovania slnečného žiarenia naplno. Poloha Slovenska však nie je jedným problémom toho, aby energie z obnoviteľných zdrojov prekonali podiel, ktorý stále zastáva energia získaná z uhlia, zemného plynu a podobne. Progresu dostatočne nepomáha ani regulácia zo strany štátu a často zbytočné prekážky a nariadenia v tomto smere.

Z pohľadu ekonomiky čelia spoločnosti vysokým poplatkom za prístup do siete či poplatkom za pripojovacie komponenty, ktoré celý progres výrazne spomaľujú. Odborníci tvrdia[1], že pokiaľ nenastane zmena regulácií zo strany štátu, veľký nárast energie z obnoviteľných zdrojov nemôžeme čakať ani v najbližších rokoch.

Kde všade môžeme sledovať užitočnosť solárnej energie v technológii?

Začnime pri malých fotovoltických článkoch napríklad v kalkulačkách, pomocou solárnych kolektorov si ohrejeme vodu na sprchovanie, vodu vo vonkajšom bazéne, či vykúrime dom. Väčšinou sa využíva kombinovaný zdroj energie, keď slnečná energia dopĺňa celkovú energiu spotrebovanú pri chode domácnosti.

Ján Karaba zo Slovenskej asociácie fotovoltického priemyslu a obnoviteľných zdrojov energie (SAPI)

fotovoltaicke_panely

Zaujímavosť: Slnečnú energiu vieme bezplatne využiť aj pri stavbe domu. Správna poloha a architektonické prevedenie budovy vie výrazne znížiť náklady na energie a prevádzku budovy.

Ak by sme chceli vymenovať, na čo všetko sa energia dá využiť, tento článok by sa výrazne predĺžil. V tomto smere sa fantázii medze nekladú, čoho dôkazom sú aj nespočetné experimenty vedcov, hračky, či dokonca autá na solárny pohon. Cieľom vedcov, ekológov, ochranárov prírody, Európskej únie, rôznych iniciatív a vlastne celého sveta je v čo najkratšom čase odľahčiť energetický priemysel a celkovo túto planéte, aj vďaka čo najvyššiemu využitiu slnečnej energie.