تولید برق از نور خورشید
گفتیم که چگونه می توانیم از آزمایشهای مربوط به گرمای خورشید برای تولید انرژی استفاده کنیم. اما از نور خورشید نیز می توان انرژی به دست آورد.
برای این کار از باتری خورشیدی استفاده می شود که نور خورشید را می گیرد و برق تولید می کند. باتریهای خورشیدی از ماده ای بنام سیلیسیم ساخته می شود.
هر باتری خورشیدی برق بسیار ناچیزی تولید می کند. برای همین معمولاٌ باید از تعداد زیادی باتری کنار هم استفاده شود تا مقدار برقی که به دست می آید، مفید و مناسب باشد.
این باتری های خورشیدی به راحتی تعمیر می شوند و نگهداری آنها ساده است و محیط را نیز آلوده نمی کنند. با استفاده از باتری های خورشیدی می توان دستگاههایی چون تلویزیون، تلفن و پمپ آب را به کار انداخت. در جاهایی که روزهای طولانی و آفتاب درخشان دارند، حتی می توان تمام برق مورد نیاز را از باتری های خورشیدی گرفت.
باتری های خورشیدی خیلی سبک هستند و به راحتی می توان آن ها را به دهکده های دور افتاده برد. مردمی که همیشه در حرکت هستند نیز می توانند این باتری ها را همراه داشته باشند و هر کجا که می روند از برق آن ها استفاده کنند. مثلا گروههای پزشکی که برای درمان مردم به صحرا ها و جاهای دورافتاده می روند، باتری های خورشیدی را برای روشن نگه داشتن یخچال هایشان به کار می گیرند تا داروها سالم و خنک بمانند.
با ساختن نیروگاههای خورشیدی بزرگ می توان مقدار زیادی برق تولید کرد. البته این نیروگاهها در جاهایی مفید هستند که روزهای طولانی و آفتابی دارند. نیروگاه خورشیدی محیط را آلوده نمی کند، چون انرژی لازم را از خورشید می گیرد و نیازی به سوزاندن سوخت های فسیلی ندارد. با استفاده از یک نیروگاه خورشیدی بزرگ، برق مورد نیاز تمام خانه های یک شهر کوچک تولید می شود.
نیروی خورشیدی – برای امروز و همیشه
در نیروگاه خورشیدی، با استفاده از نیروی بخار،برق تولید می شود. تعداد زیادی آینه را به کار می گیرند تا نور خورشید را بر روی یک دیگ بخار بتابانند که در لوله های درون آن مایعی مثل روغن جریان دارد. روغن حرارت خورشید را می گیرد و آن قدر گرم می شود که می تواند آب دیگ را به بخار تبدیل کند. بخار توربین را به چرخش در می آورد. توربین هم ژنراتور را می چرخاند و برق تولید می شود.
سولاروان نام نیروگاه خورشیدی بزرگی است که در کالیفرنیای آمریکا ساخته شده است. این نیروگاه برج بسیار بلندی دارد. در بالای برج یک دیگ بخار قرار گرفته است. تعداد زیادی آینه اطراف برج روی زمین چیده شده اند و نور خورشید را بر دیگ می تابانند. به این ترتیب، آب دیگ به بخار تبدیل می شود و بخار هم برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد.
روی دیوار یک ساختمان بزرگ 10 طبقه تعداد زیادی آینه قرار داده اند که یک آینه بشقابی بزرگ به وجود آمده است. این آینه انرژی خورشید را از منطقه ای وسیع جمع آوری می کند و بر برجی می ناباند که کوره دورن آن قرار دارد.
آینه هایی که روی تپه مقابل قرار گرفته اند، خورشید را دنبال می کنند و پرتوهایی آن را بر آینه بشقابی بزرگ می تابانند. جالب است بدانید که تعداد این آینه ها حدود 11000 عدد است.
نیروی خورشید وقتی مفید تر خواهد بود که بتوانیم آن را ذخیره کنیم. استخر خورشیدی می تواند آزمایشهای مربوط به گرمای خورشید را تا ساعت ها پس از غروب آن ذخیره و نگهداری کند. این استخر سرپوشیده پوشش سیاه رنگی دارد که آزمایشهای مربوط به گرمای خورشید را می گیرد. آب استخر دارای نمک است که مقدار آن در عمق استخر بیشتر می شود. لایه های بالایی آب نمک کمتری دارند از خروج آزمایشهای مربوط به گرمای لایه پایینی که گرم و داغ شده است جلوگیری می کنند. ساختن این استخرها و استفاده از آنها ساده است.
راه های زیادی برای استفاده از انرژی و نیروی خورشید وجود دارد. نیروی خورشید پاکیزه است و می توانیم انرژی مورد نیازمان را از آن بگیریم. ذغال سنگ، نفت و گاز هوا را آلوده می کنندو سرانجام یک روز تمام می شوند.اما خورشید به درخشش خود ادامه میدهد و نیروی آن همیشگی و ماندنی است.
شرح خلاصه کلمه های علمی
باتری خورشیدی
وسیله یا دستگاهی است که نور خورشید را مستقیماٌ به الکتریسیته یا برق تبدیل می کند. ماهواره هایی که به فضا فرستاده میشوند، انرژی مورد نیازشان را از تعداد زیادی از همین باتری ها می گیرند. احتمالاٌ تا به حال مواردی از استفاده های این باتری را دیده اید. بعضی ماشین حساب ها با باتری خورشیدی هم کار می کنند. در نقاط دور افتاده که برق ندارند، با استفاده باتری خورشیدی می توان دستگاههایی مثل تلویزیون یا یخچال را به کار انداخت و امروزه دانشمندان ماشین ها و حتی هواپیماهایی ساخته اند که نیروی خود را از باتری خورشیدی می گیرند.
توربین
دستگاهی که شبیه چرخ آب است و وقتی آب یا بخار با فشار به پره های آن برخورد می کند، به چرخش در می آید. این دستگاه انرژی جنبشی آب را می گیرد و به حرکت چرخشی تبدیل می کند.
ژنراتور
دستگاهی است که انرژی مکانیکی(حرکت چرخشی) را میگیرد و به انرژی الکتریکی یا برق تبدیل می کند. معمولاٌ این حرکت چرخشی از یک توربین به ژنراتور منتقل می شود.
سوخت فسیلی
فسیل کلمه ای خارجی(لاتین) و به معنی چیزی است که از زمین بیرون آورده می شود. ذغال سنگ، نفت و گاز را سوخت فسیلی نامیده اند، چون از دل زمین بیرون آورده می شوند. سوخت های فسیلی در طول میلیون ها سال به وجود آمده اند. جانوران و گیاهان، پس از مرگ، در زیر لایه های سنگ و خاک قرار گرفته اند و سال های زیادی زیر فشار مانده اند تا به این سوخت ها تبدیل شده اند. بنابراین، اگر سوخت ها به همین ترتیب مصرف شوند، سرانجام روزی تمام خواهند شد و در این مدت، ذخیره جدیدی جای آن را پر نخواد کرد.
عایق
ماده ای که از عبور آزمایشهای مربوط به گرما یا الکتریسیته جلوگیری می کند. عایق های خوب آزمایشهای مربوط به گرمایی عبارتند از چوب پنبه و پشم شیشه. لاستیک، پلاستیک و شیشه هم عایق های خوبی برای الکتریسیته هستند. هوا هم تا حدودی عایق آزمایشهای مربوط به گرماست و به همین دلیل در بعضی از ساختمانها پنجره ها را دو لایه یا دو جداره می سازند تا هوای بین آنها از ورود و خروج آزمایشهای مربوط به گرما جلوگیری کند. عایق های آزمایشهای مربوط به گرمایی معمولاٌ جلوی ورود و خروج صدا را هم می گیرند.
کوره خورشیدی
کوره خورشیدی با استفاده از انرژی خورشید گرم می شود(در کوره های دیگر، نوعی سوخت را می سوزاند تا گرمایش به کوره منتقل شود.) معمولاٌ با استفاده از تعداد زیادی آینه، پرتوهای نور خورشید را جمع آوری و پرقدرت می کنند و مجموعه آن ها را بر روی کوره می تابانند تا دمایش خیلی بالا رود. ذره بین وسیله ای است که همین کار را انجام می دهد. شاید دیده باشید که وقتی ذره بین را مقابل خورشید می گیریم و مجموعه پرتوهای آن را به صورت یک نقطه مثلاٌ روی پوست یا کاغذ می تابیم، آن قدر حرارت ایجاد می شود که پوست می سوزد و یا کاغذ آتش می گیرد.
نیروگاه خورشیدی
نیروگاه مخصوصی که برای تولید برق از انرژی آزمایشهای مربوط به گرمایی خورشید استفاده می کند. از این انرژی برای گرم کردن یک کوره خورشیدی استفاده می شود که بخار لازم را تولید می کند. از این مرحله به بعد، کار همانند نیروگاه های دیگر انجام می شود: بخار، توربین ها را می چرخاند، و توربین هم ژنراتورها را به کار می اندازد تا برق تولید شود.