Twoja wiedza o fotowoltaice jest niezbyt duża i ogranicza się do tego, że w całym procesie chodzi o pozyskiwanie energii ze słońca? Wiesz, że ważne są ogniwa i panele fotowoltaiczne, że często montuje się je na dachach domów i że to jedno z najbardziej obiecujących odnawialnych źródeł energii. Prawdopodobnie szczegóły nie wydają Ci się ciekawe. Dzisiaj skupimy się jednak na faktach, które sprawią, że zainteresujesz się tematem fotowoltaiki. Sprawdź!
Rekordy i ciekawe fakty o fotowoltaice
Na początek ciekawostka liczbowa. Czy wiesz, że wystarczyłoby pokrycie panelami fotowoltaicznymi zaledwie 0,3% powierzchni planety by zaspokoić potrzeby energetyczne ludzi na całym świecie? To teren zbliżony wielkością do powierzchni Szwecji. Wydaje się niedużo, prawda? Co jeszcze bardziej interesujące, to fakt, że w ciągu godziny do Ziemi dociera tyle promieni słonecznych, że mogłyby wystarczyć do zasilania całej planety przez pełny rok. Pomyśl, tę energię można byłoby efektywnie wykorzystać! Jak? Inwestując w fotowoltaikę i zamieniając dotychczasowe, emisyjne metody produkcji energii opierające się na węglu, na bardziej ekologiczne i przyszłościowe. Warto dowiedzieć się więcej o tym odnawialnym źródle energii. Przedstawiamy najciekawsze fakty.
Najwcześniejsze próby
Wydawałoby się, że fotowoltaika to nowa technologia, innowacja i coś, czego wcześniej nie było. Oczywiście to również prawda, jednak historia energii ze słońca sięga całkiem dalekiej przeszłości, bo aż połowy XIX wieku. Odkrywanie technologii i upowszechnianie jej zajęło jednak wiele lat, dość powiedzieć, że dopiero w 2000 roku rozpoczęto masową produkcję paneli fotowoltaicznych. Co jednak może być szczególnie ciekawe, to fakt, że zanim energia ze słońca zaczęła być dostępna „dla każdego”, korzystano z niej przede wszystkim… w kosmosie.Czy wiesz, że…
Na długo zanim fotowoltaika stała się popularna na Ziemi, wykorzystywano ją w kosmosie, na potrzeby zasilania satelit NASA.
Początkowe wysokie koszty nie stanowiły bariery dla NASA, która wyposażała (i nadal to robi) swoje satelity w panele fotowoltaiczne. Zanim panele pojawiły się w gospodarstwach domowych, w latach 70-tych zasilono też w ten sposób indiańską wioskę Papago na terenie Arizony w USA. W 2015 roku zaś sukcesem zakończył się projekt w dziedzinie lotnictwa elektrycznego – wykonano lot dookoła świata samolotem zasilanym energią ze słońca. Widać więc, że drogę do zasilenia domów i firm fotowoltaika przeszła dosyć długą (a nawet bardzo długą, jeśli ujmiemy to dosłownie i weźmiemy pod uwagę kosmos).
Najbardziej znany naukowiec
Być może nawet o tym nie wiesz, ale do rozwoju fotowoltaiki bardzo mocno przyczynił się Albert Einstein. Ten chyba najbardziej znany na świecie fizyk opublikował pracę, w której opisał naturę światła oraz tzw. efekt fotowoltaiczny. W 1921 roku otrzymał za swój wkład w rozwój nauki Nagrodę Nobla. I chociaż dopiero jego następcy uzyskali dowody na istnienie zjawiska, które odkrył Einstein, a także rozwinęli całą technologię, to jego wkład jest niezaprzeczalny. Można więc powiedzieć, że Albert Einstein był jednym z twórców fotowoltaiki.
Największa farma fotowoltaiczna
Potencjał i możliwości fotowoltaiki są coraz wyraźniej dostrzegane i zaczynają być wykorzystywane na większą skalę. Świadczą o tym prawie co roku pobijane rekordy na największą farmę fotowoltaiczną na świecie. Obecnie tytuł ten przypada parkowi solarnemu Bhadla w Radżastanie w Indiach. Jego moc to aż 2,245 GW, co więcej, w pobliżu znajdują się też inne projekty fotowoltaiczne. Powierzchnia Bhadla Solar Park rozciąga się na 57 km² – to teren zbliżony wielkością do Grudziądza czy Nowego Sącza. Jednak nie będzie to rekord długotrwały, ponieważ cały czas w budowie i na etapie projektu są następne tego typu instalacje – chociażby kolejny park fotowoltaiczny na terenie Indii, który przerośnie obecnego rekordzistę kilkukrotnie (planowana moc to 8 GW). Wykorzystanie energii ze słońca wciąż rośnie, a oprócz Indii liderami w inwestycjach są również Zjednoczone Emiraty Arabskie, Chiny i USA.
W Europie największa jest obecnie Núñez de Balboa – hiszpańska farma o powierzchni ok. tysiąca hektarów i mocy 500 MW. Składa się na nią aż 1,4 mln paneli fotowoltaicznych, które pozwalają ograniczyć emisję dwutlenku węgla o 215 tys. ton rocznie. Długo jednak największą nie pozostanie, ponieważ w planach jej twórców jest już projekt kolejnej, o jeszcze większej mocy.
W Polsce największa farma fotowoltaiczna znajduje się w gminie Czernikowo koło Torunia i ma łączną moc 3,7 MW. Elektrownia składa się z prawie 16 tysięcy paneli. Powierzchnia, którą zajmuje farma, to wielkość rzędu 3 boisk do piłki nożnej (obszar ponad 7 hektarów). I tutaj również szybko nastąpi zmiana rekordzisty, ponieważ w trakcie budowy są już kolejne, dużo większe inwestycje, takie jak farma fotowoltaiczna powstająca w gminie Przykona w Wielkopolsce.
Najbardziej ekologiczny budynek
Jakie muszą być obecnie budowane wieżowce, żeby móc je nazwać ekologicznymi? Na pewno energooszczędne, czyli takie, które do działania i funkcjonowania nie potrzebują ogromnych ilości prądu. Muszą też wykorzystywać odnawialne źródła energii – to obecnie nie tylko trend, ale też powoli po prostu konieczność jeśli chce się budować przyszłościowo. Ważne staje się też np. maksymalne wykorzystanie światła dziennego.Ekologiczny budynek to dzisiaj nie tylko taki, który charakteryzuje się wysoką efektywnością energetyczną. To również zasilanie go panelami fotowoltaicznymi, kolektorami i turbinami wiatrowymi.
Przykładem takiego budynku, który mimo wielkiej powierzchni i wysokości jest całkiem przyjazny naturze, jest Pearl River Tower wybudowany w chińskim mieście Guangzhou. To wieżowiec, który już na pierwszy rzut oka wydaje się składać z samych najnowocześniejszych technologii. Został zbudowany tak, aby jego konstrukcja harmonizowała ze środowiskiem. Stąd charakterystyczny kształt, wykorzystanie turbin wiatrowych, kolektorów energii słonecznej i paneli fotowoltaicznych oraz specjalnych systemów wentylacji. Jeśli chodzi o samą fotowoltaikę, to cała instalacja produkuje rocznie aż ok. 200 000 kWh energii (dla porównania, przeciętna 4-osobowa rodzina zużywa rocznie od 1 700 do 2 500 kWh). Panele na budynku pełnią zaś jednocześnie dwie funkcje – są nie tylko narzędziem do generowania prądu, ale też częścią składową elewacji i wnętrz budynku. Pearl River Tower od innych ekologicznych budynków różni się przede wszystkim tym, że nie tylko oszczędza ogromne ilości energii, ale też sam ją generuje i produkuje.
Najbardziej nowoczesne samochody
Samochód zasilany fotowoltaiką? To możliwe! Wiele firm testuje już tego typu rozwiązania, a sama idea narodziła się już w latach sześćdziesiątych. Panele fotowoltaiczne na dachu auta – taki pomysł opracowują już lub rozważają m.in. Sono Motors, Fisker, Toyota, Hyundai i Tesla. Na razie osiągi pojazdów zasilanych energią ze słońca nie są zbyt imponujące, ale prace nad doskonaleniem technologii wciąż trwają, można więc mieć nadzieję, że będzie tylko lepiej. Głównym wyzwaniem jest zwiększenie zasięgów aut, tzn. tego, jaki dystans może pokonać samochód zasilany jedynie energią słoneczną. Kwestią do rozwiązania jest też to, jak zagwarantować działanie również nocą – tutaj kluczowe jest opracowanie odpowiedniego akumulatora. Liczba firm zainteresowanych projektem stworzenia samochodu zasilanego fotowoltaiką jest jednak tak duża, że z pewnością już niedługo takie auta pojawią się na drogach. Coraz bardziej popularna staje się też klasyczna elektromobilność. Kto wie, być może za parę lat to elektryki będą na światowych drogach bardziej popularne niż tradycyjne auta spalinowe?
Najbardziej nietypowe gadżety fotowoltaiczne
Myślisz, że fotowoltaikę można wykorzystać tylko do produkcji dużych ilości prądu i zasilania przynajmniej średniej wielkości instalacji? To nieprawda! Ogniwa fotowoltaiczne świetnie sprawdzają się też w mini wersjach, stworzonych do zasilania pojedynczych urządzeń takich jak telefony komórkowe czy lampki. Plecak z bateriami słonecznymi? Na długich, górskich wyprawach może się okazać całkiem praktycznym rozwiązaniem problemów z ładowaniem smartfona. W najprostszej wersji tego rodzaju plecaki bazują na odpinanej części znajdującej się z przodu i zawierającej wszyte ogniwo fotowoltaiczne. Pozostając w tematyce wyprawowej, istnieją też specjalne solarne namioty, które mogą pomóc dostarczyć oświetlenie lub zasilić akumulatory sprzętów elektrycznych.
Stworzono również mniej praktyczne wynalazki z fotowoltaiką w roli głównej – są wśród nich m.in. kapelusz z chłodzącym wiatraczkiem napędzanym przez ogniwo oraz inne części garderoby, w które również wbudowywano fotowoltaiczne elementy. To m.in. kurtki, krawaty i bikini. Wyobraźnia konstruktorów nie zna granic!
Najciekawszy pomysł
Na koniec trochę o przyszłości. Jakie są najciekawsze innowacje planowane w dziedzinie fotowoltaiki? Te związane z kosmosem oczywiście! Już od kilku lat znany jest projekt wybudowania w przestrzeni kosmicznej orbitalnej elektrowni słonecznej. O takiej inwestycji wspominali Japończycy i Chińczycy argumentując, że mógłby być to wyjątkowo efektywny sposób na pozyskiwanie energii. Nie jest bowiem tajemnicą, że w przestrzeni kosmicznej panele fotowoltaiczne są dużo wydajniejsze. Do tej pory były wykorzystywane do zasilania poszczególnych satelitów. Jak będzie wyglądała farma słoneczna w kosmosie? Być może dowiesz się już niedługo.
Prawdziwym przełomem mogłoby się okazać jednak coś zupełnie innego. Ogniwa fotowoltaiczne działające w nocy – wydaje się abstrakcyjne i absurdalne? Badacze z Kalifornii pracują nad wykorzystaniem podczerwieni do pozyskiwania energii. Krzem miałyby zastąpić stopy rtęci, a cała wydajność takich paneli wynosiłaby minimum ¼ tej, którą zapewniają obecnie stosowane technologie. Wszystko jest na razie w fazie teoretycznej i koncepcyjnej, trudno też stwierdzić, kiedy i czy w ogóle takie rozwiązanie mogłoby zostać wdrożone. Jednak sam pomysł wydaje się być absolutnie przełomowy i pokazuje, że w dziedzinie fotowoltaiki jeszcze wiele „Naj” momentów, wydarzeń i osiągnięć przed nami. Oby fakt, iż stanie się ona NAJpopularniejszym źródłem pozyskiwania energii na świecie był w przyszłości jednym z nich.