Fotovoltaic

La fel ca majoritatea țărilor din lume, România utilizează înca un procent foarte mare de cărbuni, petrol și gaze naturale in producerea energiei electrice. Combustibilii fosili pe lângă faptul că aduc un grad ridicat de poluare a mediului, reprezintă o sursă limitată de energie pentru că ea nu se regenerează. Astfel prin utilizarea acesteia vom ajunge, pe măsură ce epuizăm resursele, la prețuri foarte mari pentru energie, la o insuficiență de alimentare si la poluarea mediului, atât prin utilizare cât și prin diferitele procese de extragere a acestor combustibili.

În opoziție cu acest mod de abordare avem energiile regenerabile precum energia solară și cea eoliană. Acestea reprezintă surse inepuizabile de energie care pot fi exploatate oricând, indiferent de cantitate, fără a destabiliza prețul energiei și mai ales fără a avea implicații negative asupra mediului prin gradul de poluare aproape inexistent.

Cea mai mare sursă de energie regenerabilă este Soarele. Energia Solară, sau lumina soarelui în limbaj popular, poate fi utilizată atât de către consumatorii privați pentru încălzirea sau răcirea imobilelor, incalzirea apei, alimentarea imobilelor cu electricitate, etc. dar și de consumatorii industriali.

Vântul reprezintă și el o sursă de energie regenerabila. Prin captarea ei de către instalațiile eoliene, energia cinetica este transformata în energie electrică, care la fel poate fi întrebuințată atât în domeniul casnic cât și în industrie.

Apa, prin ploi și zăpezi care ajung să alimenteze râurile este și ea o sursă de energie regenerabilă. Debitul apei este captat în centrale hidro-electrice care transformă mișcarea apei în energie hidro-electrică. Bio-masa este un alt tip de energie regenerabilă. Resturile de plante și în general de vegetație pot fi valorificate și transformate în combustibili. Acești combustibili pot fi folosiți la încălzirea și răcirea imobilelor și a apei. Hidrogenul prin separarea lui de restul elementelor în substanțele întâlnite în natură, poate fi și el folosit pe post de combustibil sau transformat în energie electrică.

Proprietățile geo-termale ale planetei, exploatate corespunzător, reprezintă și ele o sursă de energie regenerabilă. Energia termală este folosită la încălzirea și răcirea imobilelor și a apei.

Motivele pentru care utilizarea energiei regenerabile este mai adecvată zilelor noastre constau exclusiv din beneficiile pe care această utilizare le aduce.

Mediul: modul de obținere și utilizare a energiei regenerabile protejează mediul datorită impactului minim pe care îl au asupra acestuia. Aceasta este cea mai importantă caracteristică cu implicații directe în viața noastră de zi cu zi. În comparație cu tipurile de energie convențională gradul de poluare al utilizării energiei regenerabile este insesizabil.

Continuitate: prin dezvoltarea metodelor de producție și utilizare a energiilor regenerabile asigurăm tuturor generațiilor viitoare volumul de energie de care vor avea nevoie, sursele de energie regenerabilă fiind practic infinite.

Stabilitate financiară: datorită faptului că există surse infinite de energie regenerabilă se poate stabili un preț care să rămână constant o perioadă lungă de timp. De asemenea investițiile în energie regenerabilă sunt făcute pentru dezvoltarea și producție locală. Intreaga atenție este asupra dezvoltării, crearea locurilor de muncă si dezvoltarea industriilor producătoare de materiale specifice. Prin veniturile realizate se asigură un circuit constant al finanțelor în piața de consum.

Stabilitate și securitate națională: prin utilizarea energiilor regenerabile se reduce semnificativ dependența de resursele altor state prin diminuarea importurilor de energie. Astfel se creează o autonomie energetică care asigură stabilitatea prin reducerea influențelor altor furnizori.

Tehnologiile prin care se utilizează energia provenită de la soare au aplicații în diverse domenii, printre care: încălzirea sau răcirea diverselor spații, electricitate pentru casă, birouri și industrie. Modurile de abordare în ceea ce privește utilizarea energiei solare sunt de mai multe tipuri:

• Sisteme Fotovoltaice – transformă lumina de la soare în energie electrica.
• Încălzirea solară a apei – apa se încălzește direct prin absorbtia energiei soarelui.
• Acumulare pasivă de energie solară – se folosește la încălzirea caselor.
• Încălzire și răcire prin procesare solară – are diverse aplicații în industrie și clădiri de birouri.

Celulele solare transformă lumina de la soare direct în energie electrică prin efect fotovoltaic. Ne-am întâlnit cu această tehnică la ceasuri și calculatoare de buzunar. Celulele sunt realizate din materiale semiconductoare asemănătoare celor folosite în producția de CIP-uri pe baza de siliciu. Când lumina soarelui este absorbită de aceste celule, energia solară desprinde electronii din jurul atomilor și le permite astfel să circule prin material și astfel să genereze electricitate. Procesul prin care lumina (fotonii) sunt transformați în electricitate (voltaj) se numește efect Fotovoltaic (PV).

Celulele solare sunt în general combinate în module de până la 40 de celule care sunt aranjate în line și pot fi montate pe suprafețe diverse, de la dimensiuni mici până la câmpuri întregi. Montarea modulelor se face pe structuri fixe, orientate către sud, cu o înclinație bine determinată sau pot fi montate pe dispozitive mobile care urmăresc mișcarea soarelui și astfel utilizează cât mai mult din lumina soarelui ziua.

Filme subțiri de celule solare, realizate prin așezarea mai multor straturi de material semiconductor au făcut posibilă utilizarea lor în diverse moduri, de la integrarea lor în țigle și materiale izolante până la acoperirea fațadelor clădirilor, oferind aceeași protecție și rezistență ca și materialele convenționale.

Anumite celulele solare sunt concepute să acumuleze energie solară concentrată și astfel necesită o lentilă care să concentreze energia solară pe celulele respective. Această metodă are avantaje și dezavantaje ce constau în acumularea unei cantități de energie mai mare dar fiind necesare sisteme complexe de urmărire a soarelui, ceea ce le permite folosirea în zonele deschise și permanent expuse luminii directe a soarelui.

Performanțele celulelor solare sunt cuantificate în funcție de randamentul de transformare a energiei solare în electricitate. Primele celule solare apărute prin anii `50, aveau un randament de 4%, pe când acum, datorita progreselor tehnologice în industria celulelor solare, acestea pot asigura un randament de până la 16% .

Pentru a ilustra importanța și viitorul acestui sistem de alimentare cu electricitate, menționăm faptul că pentru administrația Casei Albe, reședința președintelui Statelor Unite al Americii s-a decis montarea de panouri fotovoltaice pe acoperișul clădirilor.

Energia curată, energia solară, nu este un proiect futurist. Conversia către această sursă de electricitate se întâmplă acum și asigură siguranță și stabilitate pentru viitorul nostru, al căminelor și al afacerilor noastre.