Saulės energija – ateities energijos šaltinis

Šiuo metu tradicinėje energetikoje pagrindiniai pirminės energijos šaltiniai yra iškasamas organinis ir branduolinis kuras. Tačiau pasaulyje vis labiau ryškėja tokio kuro naudojimo pasekmės: didėja aplinkos užterštumas, priklausomybė nuo kuro importo,  mažėja lengvai gaunamo kuro, kaip nafta, dujos, aukštos kokybės akmens anglis, resursai. Angliarūgštės, sieros junginių, azoto oksidų, angliavandenilių, kietų dalelių sklaida lydi organinio kuro deginimą, o branduolinį kurą – radioaktyvios atliekos. Daugelio pasaulio valstybių atstovai, siekdami sumažinti globalinį klimato šilimą, Kioto susitikime 1997 m. gruodžio mėn. pasirašė Bendrosios klimato kaitos konvencijos protokolą dėl „šiltnamio“ dujų (angliarūgštės, metano, fluoro ir kt. junginių) sklaidos mažinimo. Europos Sąjunga numato 2008-2012 m. 8 proc. sumažinti šią sklaidą, lyginant su 1990 m. lygiu.

svari energijaŠiuo metu aštuoniose šalyse yra 81 proc. pasaulio naftos išteklių, šešiose – 70 proc. pasaulio gamtinių dujų ir aštuoniose – 89 proc. akmens anglies resursų.

Žinomų energetinių žaliavų išteklių ir gamybos santykis 1992 m. buvo:
1) naftos: Vakarų Europoje – 10, Šiaurės Amerikoje – 25, Vidurio Rytuose – 100 metų;
2) dujų: Rusijoje ir OPEC šalyse – 65 metai;
3) akmens anglies: pasaulyje – 200 metų.

Iškasamų energetinių išteklių kainos lėtai, bet nuolatos kyla. Be to, galimas tradicinės energetikos kainų šuolis, jei bus įvertintos išorinės išlaidos siekiant kompensuoti daromą įtaką aplinkai, žmonių sveikatai, žemės ir miškų ūkiui, žuvininkystės statinių susidėvėjimui. Pagal Lietuvos energetikos instituto tyrimų duomenis, akmens anglies deginimo Lietuvoje žala dėl aplinkos teršimo CO, SO2, NOx, CmHn, kietomis dalelėmis (nevertinant žalos dėl CO2 sklaidos) sudaro net 1144 Lt/ t a.e.

Tenka pažymėti, kad nėra energijos šaltinių, kurie visiškai neveiktų aplinkos. Tačiau atsinaujinančių energijos šaltinių neigiama įtaka aplinkai yra gerokai mažesnė, negu naudojant iškasamą organinį kurą. Pavyzdžiui, gaminant elektros energiją hidroelektrinėse, vėjo ar fotoelektrinėse jėgainėse bendroji kenksmingų medžiagų sklaida yra 112-140 kartų mažesnė negu elektrinėse, naudojančiose netgi tokį švarų kurą, kaip gamtinės dujos. Biomasė yra apie 80 kartų švaresnis kuras negu akmens anglis.

Minėtos aplinkybės verčia atkreipti dėmesį į atsinaujinančius energijos šaltinius. Pirminė atsinaujinanti energija atsiranda vykstant procesams Saulėje, Žemės gelmėse bei esant gravitacinei Saulės, Žemės ir Mėnulio sąveikai. Taigi yra trys pirminiai atsinaujinančios energijos šaltiniai: Saulės energija, geoterminė energija (naudojama geoterminėse jėgainėse) ir gravitacinė energija (naudojama potvynių – atoslūgių elektrinėse).

Energetiniu požiūriu reikšmingiausia yra Saulės energija. Saulės spinduliuotės galia, pasiekianti Žemę, sudaro apie 173000 TW. Ji apie 13 tūkstančių kartų viršija kasmetinę žmonijos sunaudojamos energijos ekvivalentinę galią ir yra apie 160 kartų didesnė už visus žinomus iškasamojo kuro resursus.

47 proc. Žemę pasiekiančios Saulės energijos tenka orui, žemei ir vandenynams šildyti, apie 23 proc. sunaudojama hidrologiniam ciklui (garinimui ir krituliams), apie 1 proc. tenka fotosintezės procesams ir 1 proc. – konvekciniams procesams (vėjui, bangoms, srovėms). Apie 30 proc. Saulės energijos atsispindi nuo Žemės į kosminę erdvę.

Saulės energija konvertuojama į naudojamąją tiesiogiai, netiesiogiai (per kitas energijos formas) ir fotosintezės procese. Saulės energijos naudojimas energetinėms reikmėms apima labai platų galimybių spektrą nuo konversijos į šiluminę energiją, elektros energiją, degalus mobiliai technikai iki tokio švaraus kuro kaip vandenilis.

Leave a Comment