انرژی خورشیدی وکاربرد هایش (2)

همان طورکه در قسمت اول گفتیم خورشید یکى از منابع مهم تجدید ناپذیر انرژى است که به فناوریهاى پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و مى‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژى در بیشتر نقاط جهان بکار گرفته شود.
درقسمت اول به معرفی انرژی خورشیدی پرداختیم، در این قسمت کاربرد های نیروگاهی انرژی خورشیدی را مورد بررسی قرار می دهیم. سیستمهای انرژی خورشیدی، فناوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند.فناوریهای حرارتی خورشیدی به دو بخش نیروگاههای حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی سیستمهای خورشیدی تقسیم بندی می شوند. نیروگاههای حرارتی خورشیدی از تابش مستقیم خورشید (DNI) استفاده می کنند. این بخش از تابش خورشید توسط ابرها، دود یا گرد و غبار منحرف نمی شود. بنابراین، نیروگاههای حرارتی- خورشیدی باید در مناطقی که از تابش مناسب خورشید برخوردار هستند ساخته شوند. سایتهای مناسب برای ساخت نیروگاههای خورشیدی از تابش خورشید 2000 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m2y) سالانه برخوردار هستند، مناطق مناسب تر جهت احداث این نوع نیروگاهها از تابشی بیش از 2800 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m2y) سالانه برخوردار هستند. به طور معمول نقاطی برای این سایتها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه رطوبت و گرد وغبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپها، بوته زار، صحراهای نیمه خشک و صحراها که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند.
از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانه ای اروپا، خاور میانه و خاور نزدیک، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود.
 مزایای نیروگاه های خورشیدی
نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست می‌باشند، مشکل برق بخصوص در دوران انجام ذخائر نفت و گاز را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده از صفحه خورشیدی  و ژنراتورها آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خودکفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاه‌ها بپردازیم.
الف) تولید برق بدون مصرف سوخت
نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر می‌باشد. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود نداشته و می‌توان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.
ب) عدم احتیاج به آب زیاد
نیروگاه‌های خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می‌باشند. (نیروگاه‌های حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند).
پ) عدم آلودگی محیط زیست
نیروگاه‌های خورشیدی ضمن تولید برق هیچگونه آلودگی در هوا نداشته و مواد سمّی و مضر تولید نمی‌کنند در صورتی که نیروگاه‌های فسیلی هوا و محیط اطراف خود را با مصرف نفت – گاز و یا ذغال سنگ آلوده کرده و نیروگاه‌های اتمی با تولید زباله‌های هسته‌ای خود که بسیار خطرناک و رادیواکتیو هستند محیط زندگی را آلوده و مشکلات عظیمی را برای ساکنین کره زمین بوجود می‌آورند.
ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای
نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.
ث) استهلاک کم و عمر زیاد
نیروگاه‌های خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می‌باشند در حالی که عمر نیروگاه‌های فسیلی بین 15تا 30سال محاسبه شده‌است.
ج) عدم احتیاج به متخصص
نیروگاه‌های خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و می‌توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاه‌های اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.

انرژی خورشیدی وکاربرد هایش(1)

نیاز گسترده انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان محسوب می شود.انسان همواره در تصورات خود نیروی تمام نشدنی را جستجو می کرد که در هر زمان و مکان در دسترس او باشد . صاحبنظران و کارشناسان بر آن شدند که با استفاده از انرژی های پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، هیدروژنی و... به جای انرژی های محدود فسیلی،از خطرات و چالش های ایجاد شده ممانعت کنند. این امر سبب شده است که کشورهای توسعه یافته با جدیت هرچه تمام تر استفاده از سایر انرژی های موجود در طبیعت، به خصوص انرژی های تجدید شونده را مورد توجه قرار دهند.
نیروگاه هاى خورشیدى که انرژى خورشید را به برق تبدیل مى کنند، در آینده با مزیت هایى که در برابر نیروگاه هاى فسیلى دارند، مشکل برق و تا حدودى مشکل کم آبى را بویژه در دوران تمام شدن نفت و گاز حل خواهند کرد و بطور مسلم تأسیس و بکار گیرى برجهاى نیرو ، زمینه لازم را براى خودکفایى و قطع وابستگى کشور فراهم خواهد کرد. تولید برق بدون مصرف سوخت ، نیاز نداشتن به آب فراوان ، آلوده نکردن محیط زیست ، استهلاک کم و عمر زیاد از مزیتهاى بارز برجهاى نیرو و نیروگاههاى خورشیدى نسبت به نیروگاههاى فسیلى و اتمى است. بررسیهاى بانک جهانى حاکى از آن است که اگر کشورهاى در حال توسعه ، سیاستهاى بهینه سازى مصرف انرژى را بکار مى‌گرفتند، تا سال 1990 مى‌توانستند 4 میلیون بشکه در روز صرفه جویى کنند. کارشناسان معتقدند با استفاده از سیاستهاى بهینه سازى مصرف انرژى ، ضمن کاهش مصرف انرژى منافعى مانند: کاهش آلودگى هوا بویژه در شهرهاى بزرگ ، صرفه جویى در سرمایه گذارى در ساخت نیروگاهها ، پالایشگاهها و سیستم گازرسانى به میزان میلیاردها دلار در سال ، طولانى شدن عمر ذخایر نفتى ، ایجاد اشتغال در کشور ، کم هزینه بودن و نگهدارى آسان ، عاید کشور خواهد شد.
برخى انرژیهاى تجدید پذیر را تنها امید بقاى کره زمین دانسته‌اند، در حالى که عده‌اى آنرا منبعى حاشیه‌اى با ظرفیت محدود به حساب مى‌آورند. از سویى منابع سوخت فسیلى پایان پذیر و تجدیدناپذیر است و باید از انرژیهاى تجدید پذیر که به رغم منابع فسیلى ، منافع زیست محیطى فراوانى در بر دارد بیشتر بهره جست. انرژى خورشیدى ، نتیجه فرآیند پیوسته همجوش هسته‌اى در خورشید است و هم اکنون کل منبع انرژى خورشیدى 10 هزار برابر مصرف انرژى کنونى بشر است، اما اندک بودن شدت این توان و تنوع زمانى و جغرافیایى آن ، مشکلات عمده‌اى را فراهم کرده که سهم این انرژى را در برابر کل انرژى محدود مى‌کند.
اهمیت این محدودیت ، همراه با الگوهاى مصرف و اولویتهاى ملى تغییر مى‌یابد. یکى از محدودیتهاى عمده در استفاده از انرژى خورشیدى ، عدم کارآیى اقتصادى سیستمهاى خورشیدى اولیه در برابر سیستمهاى تکامل یافته با سوخت فسیلى است که با افزایش قیمت سوختهاى معمولى و اقتصادى تر کردن دستگاههاى خورشیدى با حجم تولید بیشتر ، گرایش به استفاده از این گونه انرژى را مى‌توان شتاب بخشید. در کنار محدودیتهاى اقتصادى لازم است انرژى خورشیدى و مزیتهاى استفاده از آنرا با آموزش در محتواى فرهنگى زندگى مردم و به منظور ارتقاى سطح آگاهى آنان وارد ساخت که به سرمایه گذارى و توجه دولت به بخش خصوصى نیاز دارد. محور دیگر معادله اجتماعى انرژى خورشیدى ، توسعه مهارتهاى فنى در میان طراحان ، نصابان و تعمیر کاران بسیارى از دستگاههایى است که از صفحه خورشیدی بطور وسیع در سراسر جهان استفاده میکنند .

موبایل خورشیدی

بزرگترین نمایشگاه موبایل دنیا با نام MWC هر ساله در روزهای 14 تا 17 فوریه در شهر بارسلونای اسپانیا برگزار می‌شود. این نمایشگاه مهم‌ترین رویداد موبایلی دنیاست و شرکت‌های بزرگ و کوچک از سراسر دنیا جدیدترین محصولات خود را ارئه می‌دهند.
اغلب شرکت‌های تولید کننده فناوری و تکنولوژی در نمایشگاه CES شرکت می‌کنند ولی جدیدترین محصولات موبایلی خود را در نمایشگاه MWC به نمایش و رقابت با دیگر محصولات می‌گذارند.
نمایشگاه امسال نیز در همین تاریخ برگزار شد و در آن بیش از 1300 شرکت از 200 کشور دنیا شرکت کردند. این نمایشگاه از طرف سازمان جی اس ام که در حوزه فناوری موبایل فعالیت می‌ند حمایت می‌شود. بازدید کنندگان این نمایشگاه که حدود 50 هزار نفر تخمین زده شده‌اند از نزدیک با جدیدترین فناوری‌های سال جدید آشنا شدند.
چهارشنبه هفته گذشته در نمایشگاه، یک محصول بسیار جالب معرفی شد که آنها برایتان معرفی می‌کنیم.
این موبایل ویژه طرفداران انرژی سبز است. برای شارژ کردن موبایل نیازی به برق ندارید بلکه تنها با گرفتن آن رو به روی خورشید از طریق صفحه خورشیدی  که در جلوی آن تعبیه شده، شارژ می‌شود. این موبایل که با نام تجاری Umeox Apollo در نمایشگاه معرفی شد، هنوز به مرحله تولید نرسیده است و حتی از مشخصات فنی و جییات آن خبری در دست نیست و تنها نمونه اولیه آن به معرض نمایش در آمد.
آنچه سازندگان این تلفن همراه گفته‌اند این است که بدنه موبایل از مواد مستحکم و مقاوم ساخته شده و سلول خورشیدی آن وقتی 2.5 ساعت در معرض نور خورشید قرار بگیرد شارژ می‌شود. البته این در شرایطی است که شارژ باتری کاملا خالی نشده باشد، زیرا در این شرایط باید 17 ساعت مداوم رو به روی نور خورشید قرار بگیرد! معلوم نیست در روزهای زمستانی که 17 ساعت نور خورشید نداریم چطور باید از این گوشی استفاده کرد.
سیستم عامل این موبایل آندروید و نگارش 2.2 و  قسمت آن 100 دلار اعلام شده است.

زیباترین پناهگاه چوبی خورشیدی در دل جنگل

این خانه چوبی، حاصل زحمات مردی است که نه ساختمان ساز است، نه نجار و نه حتی کوچکترین تجربه ای در ساخت و ساز داشته است. سایمون دیل تنها با کمی تخیل و صرف وقت این خانه را برای خود و خانواده اش ساخته است. خاته ای در میان جنگل های کشور ولز که شما را یاد تصاویری از فیلم ارباب حلقه ها می اندازد!
این خانه، پناهگاهی در دامنه کوه است که دیوارهایش با آهک و گل و گچ بهم چسبیده اند و کف و سقف آن با کاه پوشیده شده است. روشنایی اش از صفحه خورشیدی  تامین می شود و روی سقف آن پنجره ای تعبیه شده تا نور و زیبایی آسمان را به این خانه چوبی بیاورد
سایمون برای ساخت این خانه، تنها یک اره برقی، یک چکش و یک قلم تراش چوب نیاز داشته و البته گهگداری هم از دوستانش در کار کمک گرفته است. سایمون معتقد است زندگی در چنین خانه ای به معنی زندگی در دنیایی است که با طبیعت در صلح و هماهنگی کامل قرار دارد. اما برای دیدن یک خانه عجیب و غریب چوبی لازم نیست تا ولز بروید. نمونه وطنی این خانه در همین نزدیکی ها ساخته شده است. خانه ای به نام «رویای کودکی» که از چوب ساخته شده و در آن تمام عناصر طبیعی کنار هم جمع هستند. این خانه که در شرق تهران و محله حکیمیه قرار دارد، ساخته یک معمار خوش ذوق به نام دکتر افتخاری است که در ساخت آن فقط از چوب و  LSFاستفاده کرده است. این خانه 200 متری از مصالح پیش ساخته درست شده و جالب است بدانید که ساخت آن فقط 3روز وقت گرفته است!  بنابراین قابل حدس زدن است که معمار، این خانه را طوری ساخته که درست مثل کارتون ها بتوان در موقع لزوم پیچ و مهره های آن را باز کرد و در جایی دیگر بنایش کرد.

معرفی بزرگترین کشتی % 100 خورشیدی جهان

پروژه پلنت سولار، توسط جهانگرد و ماجراجو سوئیسی رافائل دومجان که در دهه 1980 در رؤیای شیوه هایی برای سفر به اطراف جهان با مصرف کمترین مقدار انرژی بود، ابداع شد. در سال 2008 پس از 4 سال برنامه ریزی و جمع کردن سرمایه و حمایت، این رویا تحقق یافت و این اقدام پیشگام به پاس حمایت مالی 2 شریک بزرگ، کاندینو، یک شرکت بزرگ ساعت سازی در سوئیس، و ایموسولار، شرکت برجسته انرژی خورشیدی در اروپا، برای ساخت کشتی آغاز شد. ایده این پروژه این است که نشان دهد همه می توانند از انرژی های زیست پایدار استفاده کنند و می توان فن آوریها را تغییر داد. اگر بتوان فقط با انرژی خورشیدی، به اطراف جهان سفر کرد، همه می توانند این نوع انرژی را هر روز استفاده کنند و در مورد کشتی هم وقتی مقدار زیادی نور خورشید موجود است بویژه در نقاطی از جهان که در تمام سال و هر روز آفتابی هستند، این امکان وجود دارد که در تمام سال در زمینه تجاری از این کشتی استفاده شود.
این کشتی ترکیبی است از فیبر و کربن، با 31 متر طول و 15 متر عرض و در حدود 60 تن وزن. همچنین در روی عرشه آن مقدار قابل توجهی صفحه خورشیدی  با مساحت 537 متر مربع قرار داده شده است. این صفحات که می توانند مقدار قابل توجهی از انرژی خورشیدی، به میزان % 22 را به برق تبدیل کنند، ماکزیمم مقدار 100 کیلو وات برق را تولید می کنند که این برق در باتری های کشتی ذخیره می شود. برق سبب چرخش 2 پروانه کشتی شده و کشتی می تواند به بالاترین سرعت 30 گره برسد و سرعت بهینه اش 15 گره باشد و این درحالی است که فقط به 20 کیلووات انرژی نیاز دارد. در روی کشتی، باتری های بزرگی قرار دارد؛ باتری هایی با توان 1 مگاوات یا هزار کیلو وات در ساعت. که می تواند بدون آفتاب تا بیش از 3 روز، با سرعت متوسط 5 گره قایقرانی انجام داد. در هر نیم بدنه 620 باتری کارگذاشته شده تا در زیر آب خنک باشند. طراحی شیک و فن آوری پیشرفته کشتی به تورانور پلنت سولار امکان می دهد تا روزانه مسافت بیش از 300 کیلومتر را طی کند. این دستاورد تاکنون توانسته سریعترین عبور یک کشتی خورشیدی از اقیانوس اطلس را داشته باشد و رکورددار این زمینه محسوب شود.

نحوه تبدیل انرژی خورشیدی به برق

انرژی ساطع شده از خورشید در زمان 1 ثانیه در صورتی که قابل ذخیره شدن باشد قادر خواهد بود انرژی مورد نیاز کره زمین را برای مدت هزار سال تامین نماید. سلول های خورشیدی قادرند از این منبع عظیم انرژی استفاده نمایند و یک منبع انرژی رایگان و پاک  در اختیار ما قرار دهند.
انرژی خورشید به دو صورت قابل استفاده می باشد، یکی انرژی حرارتی خورشیدی و یکی انرژی الکتریکی خورشیدی.
در انرژی حرارتی خورشیدی، حرارت جذب شده از خورشید مورد استفاده قرار می گیرد و برای گرم کردن آب و یا بخار نمودن آب برای به حرکت درآوردن توربین بخار به کار گرفته می شود.
این تبدیل شدن با استفاده از دو لایه سیلیکون انجام می پذیرد. سیلیکون یک ماده شیمیایی می باشد که از ماسه به دست می آید. لایه زیرین ، از لحاظ شیمیایی به نحوی ساخته شده که کمبود الکترون داشته باشد. لایه رویی (قرمز رنگ) نیز به نحوی ساخته شده که الکترون زیادی داشته باشد. با تابش خورشیدی به این صفحه خورشیدی ، انرژی نور خورشید باعث می شود الکترون های لایه زیرین تحریک شوند و به لایه رویی ببرند و سپس با برگشت به لایه پایین جریان الکتریسیته ایجاد نمایند. پانل های خورشیدی با اتصال به هم می توانند برق منازل را تامین نمایند. در این منازل انرژی خورشیدی در طول روز در باطری هایی ذخیره می شود و در طول شب قابل استفاده می گردد.