استفاده از انرژی خورشیدی
انسان از زمانهای دور از
نور و
گرمای
خورشید استفاده می کرده است. هزاران سال قبل، انسانهای نخستین آموختند که چگونه پوست حیوانات و
گیاهان خوردنی را زیر
نور خورشید خشک کنند. آن ها کم کم فهمیدند که اگر غار محل زندگی شان رو به آفتاب باشد، در ماههای سرد زمستان گرم می ماند.
اکنون نیز مردم خانه های خود را رو به آفتاب می سازند تا از
نور و
گرمای آن استفاده کنند. در سراسر دنیا کشاورزان می دانند که محصولات در شیب های آفتابگیر بهتر
رشد می کنند. آن ها محصولات کشاورزی و گوشت های مختلف را زیر
نور خورشید خشک می کنند تا فاسد نشوند.
حدود 300 سال قبل، یک
دانشمند سوئیسی آبرگم کنی ساخت که با استفاده از
انرژی خورشید آب را گرم می کرد. این آبگرمکن، جعبه ای چوبی بود که در شیشه ای و کف سیاه و تیره داشت. قسمت سیاه،
گرمای
خورشید را می گرفت و آب را گرم می کرد و دمای آن را به حدود 88 درجه سانتی گراد می رساند.
حدود دویست سال قبل نیز در
فرانسه از پرتوهای
خورشید برای جوش آوردن آب یک دیگ بخار استفاده شد. بخار دیگ، یکدستگاه
چاپ را به کار می انداخت. از این دستگاه برای
چاپ روزنامه استفاده می کردند.
انرژی که از
خورشید به دست می آید،
نیروی
خورشیدی نامیده می شود. با استفاده از
باتری خورشیدی می توان این
انرژی را جمع آوری و ذخیره کرد.
باتری های کوچک با سیم های ظریف پوشانده شده اند. این سیم ها
برق تولید شده به وسیله
نور خورشید را می گیرند و به دستگاه مورد نظر می رسانند.
از
باتری های
خورشیدی برای به کار انداختن دستگاههای کوچکی مثل ساعت و
ماشین حساب استفاده می شود. در جاهای دور افتاده ای که
برق وجود ندارد و آفتاب نیز درخشان است، با استفاده از تعداد زیادی
باتری خورشیدی می توان وسیله های بزرگتری مثل تلویزیون را روشن کرد.
دستگاههای
برقی بزرگ را نمی توان به راحتی با
نیروی
خورشید روشن کرد این دستگاهها
برق زیادی مصرف می کنند که برای تولید آن باید تعداد زیادی
باتری خورشیدی را به کار گرفت. علاوه بر آن، برای قراردادن
باتری ها در هوای باز و رو به
خورشید، بام یا
زمین بزرگی لازم است.
مشکل دیگر آن است که
خورشید همیشه نمی تابد. مثلاٌ با غروب
خورشیدشب از راه می رسد و در زمستان نیز خیلی وقتها
خورشید پشت ابرهایی که آسمان را می پوشانند پنهان می شود. در این زمانها، انسان
انرژی خورشید را بیش از هر زمان دیگری نیاز دارد، زیرا هوا سرد است. پس باید راه هایی بیابیم و
انرژی خورشید را برای چنین وقت هایی ذخیره کنیم.
نیروی
خورشیدی از طبیعت سرچشمه می گیرد و چون انسان در تولید آن دخالتی ندارد، آلودگی ایجاد نمی کند. اما ساختن
باتری ها و جمع آورهای
خورشیدی که
انرژی نور خورشید را می گیرند و به
برق تبدیل می کنند، پر هزینه و گران است. از سوی دیگر، همان طور که قبلاٌ گفتیم، جمع آور های
خورشیدی جای زیادی می گیرند و مثلاٌ اگر بخواهیم
برق شهری را با استفاده از
انرژی خورشید تولید کنیم، به
زمینی بزرگتر از خود ان شهر نیاز داریم.
سوختهای فسیلی روز به روز کم تر می شود و قیمت آن ها بالاتر می رود. به این ترتیب روزی می رسد که انسان ناچار است به جای این
سوخت ها را با انواع دیگر
انرژی پر کند.
برای استقاده از
انرژی خورشید فکرهای زیادی کرده اند که یکی از آن ها ساختن دودکش های
خورشیدی است. این دودکش ها در وسط یک سقف پلاستیکی بزرگ قرار می گیرند.
نور خورشید از پلاستیک شفاف می گذرند و هوای زیر آن را گرم می کند. هوا وقتی گرم می شود، بالا می رود. به این ترتیب، هوای گرم از راه دودکش بالا می رود و
توربینی را به کار می اندازد و
برق تولید می شود.
زیر سقف پلاستیکی این دودکش ها می توان
گیاهان مختلف پرورش داد، چون شرایط آن کاملاٌشبیه گلخانه است.
وقتی
نور خورشید از پنجره به درون اتاق می تابد، هوای آن را گرم می کند. بعضی از خانه های جدید دیواری شیشه ای دارند که پشت آن دیوار دیگری از یک ماده سیاه رنگ قرار گرفته است. رنگ سیاه بخش زیادی از
گرمای
خورشید را میگیرد و خانه را برای چند ساعت گرم نگه میدارد.
در جاهایی که آب و هوای سرد دارند، خانه ها را رو به افتاب می سازند تا
نور خورشید به درون خانه بتابد و آن را گرم کند. با پوشاندن دیوارها و سقف ها به وسیله
ماده ای مخصوص که
عایق نامیده می شود و همچنین با دو جداره یا دو لایه کردن پنجره ها می توان از خروج این
گرما جلوگیری کرد.
در کشورهای پر آفتاب، مردم معمولاٌ از
نور خورشید برای گرم کردن آب خانه هایشان استفاده می کنند. آن ها صفحه های
خورشیدی را روی بام خانه هایشان می گذارند.
این صفحه ها، در طول روز،
انرژی خورشیدی را میگیرند. حرارت جذب شده، آب مخزن ها یا لوله هایی را که با صفحه های
خورشیدی تماس دارند گرم می کند.
مخزن آب گرم را با
ماده عایق می پوشانند تا
گرمایش هدر نرود و شب که
خورشید غروب می کند و هوا سرد می شود، بتوان از آن استفاده کرد.
جمع آورهای
گرما انواع دیگری نیز دارند. بعضی از آن ها
برق وگود یا بشقابی شکل هستند. انحنا یا گودی جمع آور باعث می شود که پرتوهای
خورشید به شکل یک باریکه پر قدرت منعکس شوند و بر لوله های اب بتابند. به این ترتیب
انرژی خورشید، آب درون لوله ها را گرم می کند. گروهی از مردم در جاهای مختلف دنیا از منعکس کننده های بشقابی برای پختن و یا جوش آوردن آب استفاده می کنند.
در نوع دیگری از جمع آورها از آینه های تخت استفاده می شود. گاهی اوقات صدها یا حتی هزارها آینه تخت را کنار هم می گذارند تا
انرژی خورشید را از منطقه بزرگی جمع آوری کنند و بر سطحی کوچک بتابانند. در این جا از
گرما برای تبدیل آب به بخار و تولید
برق استفاده می شود.