Artikel om solenergi | Fysik B

Side 1

1

Alternativ energikilde

STX 2.g

Mange har som børn siddet med et forstørrelsesglas og brændt blade af i den intense varme fra solens stråler. Det samme princip anvendes nu i solkraftværker til at levere strøm i hundredtusindvis af hjem i ørkenen. Spanien var først med solkraft i 2011, og på verdensplan leverer solkraft- værker nu over 2500 MW – nok til at dække over

3.630.000 europæeres strømforbrug.

Beregninger viser, at metoden i 2050 kan dække en fjerdedel af verdens behov for energi. 173.500 såkaldte helio-

Solenergi om natten

I Californien, godt 60 kilometer fra Las Vegas, har en kæmpe del af ørkenen været omdannet til byggeplads i årevis. Her bygges verdens største solkraftanlæg, som dækker 14.000 hektar ørkenlandskab med spejle. Robotter har placeret spejlene i holdere, hvorefter byggepladsarbejderne boltede dem fast og justerede spejlene, så de med stor præcision reflekterer sollyset og sender det op mod en solopsamler på toppen af et højt tårn. Et solkraftværk består af tusindvis af store spejle, som sender sollys op mod tårnet, hvor den blanding natrium- og kalium salte smelter i den intense hede. De smelter salte er over 500 grader varme og ledes gennem en varmeveksler med vand, som øjeblikkeligt begynder at koge. Vanddampene driver nogle generatorer, der producere strøm, præcis som det sker på traditionelle kraftværker.

Forskellen er blot, at det er solen, der leverer energien, men det i de fleste kraftværker stadig er olie, gas og kul. Med sine 173.500 heliostater med hver to spejle og tre solopsamlere vil kraftværket, når det kører for fuld kraft, kunne levere

392MW, eller solkraftanlæg Ivanpah i nok til at forsyne en storby med strøm. De kæmpemæssi ge spejle kaldes heliostater og styrers af computere, så de følger solens gang over himlen og hele tiden sender det reflekterende sollys op mod tårnet i midten. Værket kan også levere strøm om natten, fordi en del af de smeltede, supervarme salte lægger på lager i højisolerede lagertanke. Varmen fra lageret er nok til at drive turbinerne i op til 16 timer uden sol. De enorme solkraftværker placeres typisk i øde ørkenområder, hvor de ikke generer nogen, og hvor der er mange solskinstimer.

Solen smelter salt

Det nyåbnede

Californien består af stater med hver to spejle.

Anlægget kan levere 392

MW – nok strøm til at forsyne 280.000 ameri-kanere med al den elektri-citet, de bruger til dagligt

Side 2

2

Solceller gemmer sig overalt

Potentialet i at udnytte energien fra solen er gigantisk, for i løbet af bare halvanden time modtager Jorden lige så meget energi fra solen, som vi bruger på et helt år. Prisen på solenergi rasler ned og kan snart konkurrere med kul, olie og naturgas. Bl.a. solceller er ved at blive allemandseje og vinder mere indpas på energimarkeder. Trenden er at bygge solceller ind i materiale, så de bliver skjult i facader, i vinduer på tage og i vejbaner.

På Berlins nye hovedbanegård har ingeniører kraftigt fx bygget 1700 kvadratmeter solceller ind i selve som konstruktionen.

De nyeste solceller er lavet af plast, og det gør dem billigere at fremstille, fordi de kan trykkes næsten ligesom aviser. Plastsolceller kan kun udnytte nogle på procent af sollysset. De mest effektive solceller er stadig baseret på grundstoffet silicium og kan omdanne over 40 pct. af sollyset elektricitet. Men gennemsnitligt udnytter siliciumbaserede solceller, som ses på fx hustage, kun omkring 16 pct. af sollysets energi. Den relativt lave udnyttelse skyldes blandt andet, at solcellerne kun omdanner en lille del af solstålingen til elektricitet. Derfor er missionen at udvikle solceller, der kan udnytte hele det elektromagnetiske spektrum, det vil sige alle bølgelængder. For nylig har forskere fra University at Buffalo i USA opfundet en solcelle med så mange lag, at den er i stand til at opsuge og udnytte energien fra alle regnbuens farver samt det infrarøde lys.

Andre arbejder på at gøre solcellerne robuste.

En amerikansk strøm - og energiingeniør, Scott Brusaw, har sammen med sin hustru udviklet nogle særdeles kraftige og stærke solpaneler, der kan bruges som vejpaneler. De sekskantede paneler er belagt med et tykt lag glas og kan holde til trykket fra bl.a. tunge traktorer. Samtidig er solcellerne trykfølsomme, så de kan registrere og advare om kø kørsel. Solpanelerne som asfalt øger også trafiksikkerheden, fordi panelerne selv genererer varmen, så sne og is smelter væk om vinteren.

Vejbelægning

Solpaneler belagt med et gennemsigtigt glas kan bruges vejbelægning.

Vinduer

En ny type ultratynde solceller til vinduerne absorberende primært infrarøde lys – ikke synligt lys – hvilket gør dem 70 pct. gennemsigtige for det menneskelige øje. Det infrarøde lys konverteres efterfølgende til en elektronisk strøm.