Sve je više alternativnih načina za iskorištavanje sunčeve energije

Sunce je naš glavni izvor energije, obnovljiv je i neiscrpan. Kad bismo uspjeli prikupiti samo 6 posto sunčeve energije, mogli bismo zadovoljiti energetske potrebe za cijelo čovječanstvo. Zbog toga smo trenutno svjedoci eksponencijalnog rasta solarnih elektrana diljem svijeta. Globalni instalirani kapacitet drastično se povećao posljednjih godina i već je u travnju 2022. iznosio 1 TW. I nakon toga je nastavljen streloviti rast solarne energije. Za ilustraciju, samo je u Kini prošle godine instalirano novih 216,9 GW solarnih kapaciteta.

Jedna od glavnih prednosti fotonaponske tehnologije je da su njezine instalacije vrlo prilagodljive. Oni se kreću od ogromnih solarnih elektrana na zemlji do manjih panela na krovovima domova. No sve je više novih ideja kako bolje i efikasnije iskoristiti energiju sunca.

Plutajuće solarne elektrane

U posljednje vrijeme sve je više plutajućih solarnih elektrana, koje se nalaze na vodenim površinama i vrlo su zanimljiva alternativa za povećanje generiranja solarne energije u državama u kojima postoji manjak raspoloživog zemljišta. Ova vrsta fotonaponskih panela može se postaviti na bilo koju vodenu površinu, od mora do jezera, umjetnih jezera, kanala za navodnjavanje, ali su idealni za postavljanje na mirnim vodama, na mjestima gdje su male varijacije u razini mora/vodostaja i relativno mala udaljenost od kopna.

Plutajuće solarne elektrane nisu potpuno iste kao one na kopnu, iako imaju vrlo sličan sustav. Obično se sastoje od fiksne strukture s nagibom između 5 i 15 stupnjeva i obično su okrenute prema jugu ili istoku i zapadu kako bi pokušale uhvatiti cijelu putanju sunca. Sastoje se od četiri osnovna dijela: plutajućeg sustava ili pontona, sustava privezivanja, sustava ožičenja i fotonaponskog sustava.

Još jedna prednost, u usporedbi sa zemaljskim sustavima, je ta što se plutajući fotonaponski paneli ne prljaju toliko kao oni na kopnu. Skupljaju mnogo manje prašine što ih čini efikasnijim. No, glavna prednost plutajućih fotonaponskih panela u usporedbi s onima na kopnu je njihovo bolje hlađenje koje poboljšava njihovu efikasnost. Budući da su blizu vode, paneli se vrlo dobro hlade u usporedbi sa zemaljskim fotonaponskim panelima. Što je materijal hladniji to se više električne energije proizvodi uz istu količinu sunčeve svjetlosti.

I ekološke točke gledišta, čini se da ova postrojenja imaju određene prednosti jer sprječavaju isparavanje vode, kao i razmnožavanje algi i mahovina. Jedini veliki nedostatak im je mnogo veća cijena u usporedbi s panelima postavljenima na kopnu.

Agrosolari, simbioza poljoprivrede i proizvodnje energije

Agrosolari su još jedna alternativa klasičnim solarnim elektranama i predstavljaju veliki neiskorišteni potencijal. Prema istraživanju objavljenom u časopisu Progress in Photovoltaics, Europa ima potencijal za implementaciju 51 TW solarnih panela povezanih s poljoprivredom, odnosno agrosolara.

Agrosolari, odnosno solarni paneli koji se nalaze na poljoprivrednom zemljištu mogu ponuditi prednosti i za proizvodnju usjeva i za proizvodnju električne energije, a ideja je postići ravnotežu između fotosinteze i fotonapona kako bi učinkovito optimizirali korištenje zemljišta. Najočitija prednost je veća praktična i ekonomska upotreba zemlje koja se može postići proizvodnjom hrane i električne energije na istom području.

Solari moduli mogu biti od koristi i samom poljoprivrednom zemljištu jer mogu pružiti sjenu i pomoći u suhim klimatskim uvjetima kako bi se olakšalo navodnjavanje i zadržavanje vode, potičući živahnije ekosustave ispod njih. Osim toga oni mogu zaštititi nasade od vremenskih nepogoda poput udara vjetra, obilnih pljuskova, tuče i mraza

Solarne elektrane u svemiru: Znanstvena fantastika ili…?

Svemirska solarna energija koncept je prikupljanja sunčeve energije u svemiru s pomoću posebnih satelita za solarnu energiju i njezine distribucije na Zemlju. U teoriji ovaj koncept je znatno nadmoćniji bilo kojoj vrsti solarnih elektrana na zemlji. U svemiru je moguće prikupiti mnogo više sunčeve energije zbog toga što nema refleksije i apsorpcije sunčevog zračenja od strane atmosfere. Također, sunčevu energiju je moguće prikupljati gotovo bez prestanka jer satelit izvan zemljine atmosfere može gotovo stalno biti orijentiran prema suncu.

Različiti prijedlozi svemirskih solarnih elektrana istraživani su od 1970-ih godina, no do danas nije razvijen ni jedan koji bi bio ekonomski isplativ uz današnje troškove lansiranja u svemir. Osim problema troškova, tu je i problem prijenosa energije iz orbite. Budući da žice koje se protežu od Zemljine površine do satelita u orbiti nisu izvedive s trenutnom tehnologijom, ideja je da bi svemirske solarne elektrane pretvarale sunčevu svjetlost u neki drugi oblik energije kao što su mikrovalovi, koja bi se tada mogla prenijeti kroz atmosferu do prijemnika na površini Zemlje gdje bi se ta energija onda pretvarala u električnu.

Životni vijek svemirskih kolektora u uvjetima dugotrajne izloženosti svemirskom okolišu, uključujući degradaciju od zračenja i oštećenja od mikrometeoroida, također bi mogao predstavljati problem za ovu ideju.

Unatoč ogromnim preprekama  Japan, Kina, Rusija, Indija, Ujedinjeno Kraljevstvo  i SAD i dalje rade na razvoju ove tehnologije pa bi u budućnosti električna energija iz svemira od znanstvene fantastike mogla postati naša realnost.