Güneş enerjisi

Dünyanın en önemli enerji kaynagı günestir. Günesin ısınım enerjisi, yer ve atmosfersistemindeki fiziksel olusumları etkileyen baslıca enerji kaynagıdır. Dünyadaki madde ve enerjiakısları günes enerjisi sayesinde mümkün olabilmektedir. Rüzgâr, deniz dalgası, okyanusta sıcaklıkfarkı ve biyokütle enerjileri, günes enerjisini degisim geçirmis biçimleridir. Günes enerjisi, dogadaki su döngüsünün gerçeklesmesinde de rol oynayarak, akarsu gücünü yaratmaktadır. Fosil yakıtların da,biyokütle niteligindeki materyallerde birikmis günes enerjisi oldugu kabul edilmektedir. Dogal enerji kaynaklarının pek çogunun kökeni olan günes enerjisinden, ısıtma ve elektrik elde etme gibi amaçlarla dogrudan yararlanılmaktadır.Günes enerjisi çevre açısından temiz bir kaynak özelligi tasıdıgından da fosil yakıtlara alternatif olmaktadır. Yeryüzüne her sene düsen günes ısınım enerjisi, yeryüzünde simdiye kadar belirlenmis olan fosil yakıt haznelerinin yaklasık 160 katı kadardır. Ayrıca yeryüzünde fosil, nükleer ve hidroelektrik tesislerinin bir yılda üreteceginden 15.000 kat kadar daha fazladır. Bu bakımdan günes enerjisinin bulunması sorun degildir. Asıl sorun bunun insan faaliyetlerine uygun kullanılabilirbir enerji türüne dönüstürülebilmesindedir [1, 2].Günes enerjisi hem bol, hem sürekli ve yenilenebilir hem de bedava bir enerji kaynagıdır.Bunların yanı sıra geleneksel yakıtların kullanımından kaynaklanan çevresel sorunların çogunun günesenerjisi üretiminde bulunmayısı bu enerji türünü temiz ve çevre dostu bir enerji yapmaktadır. Fosil yakıt kullanımının dayandıgı yanma teknolojisinin kaçınılmaz ürünü olan karbondioksit (CO2)yayılımı (emisyonu) sonucunda, atmosferdeki CO2 miktarı, son yüzyıl içinde yaklasık 1,3 katartmıstır. Önümüzdeki 50 yıl içinde, bu miktarın, bugüne oranla 1,4 kat daha artma olasılıgı vardır.Atmosferdeki CO2 neden oldugu sera etkisi, son yüzyıl içinde dünya ortalama sıcaklıgını 0,7 °Cyükseltmistir. Bu sıcaklıgın 1 °C yükselmesi, dünya iklim kusaklarında görünür degisimlere, 3 °Cdüzeyine varacak artıslar ise, kutuplardaki buzulların erimesine, denizlerin yükselmesine, göllerde kurumalara ve tarımsal kuraklıga neden olabilecektir. O halde, bu durumda enerji kullanımından vazgeçilemeyecegine göre, günes gibi dogal ve alternatif olabilecek kaynaklara yönelinmesigerekecektir [1, 3].Yakıt sorununun olmaması, isletme kolaylıgı, mekanik yıpranma olmaması, modüler olması,çok kısa zamanda devreye alınabilmesi (azami bir yıl), uzun yıllar sorunsuz olarak çalısması, temiz bir enerji kaynagı olması vb gibi nedenlerle dünya genelinde fotovoltaik elektrik enerjisi kullanımı sürekli artmaktadır. Avrupa Birligi 2010 yılında fotovoltaik elektrigin elektrik üretimi içindeki payının %0,1 olmasını hedeflemistir [4].

Günes Enerjisi ve Teknolojileri

Güneş Isıl teknolojileri

Günes 1,4 milyon km çapıyla dünyanın 110 katı büyüklügünde ve dünyadan 1,5x1011 muzaklıkta yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıklı bir yıldızdır. Yüzey sıcaklıgı yaklasık 6.000 °K olup içbölgelerindeki sıcaklıgın 8x106 °K ile 40x106 °K arasında degistigi tahmin edilmektedir [3, 5, 6].Dogal ve sürekli bir füzyon reaktörü olan günesin enerji kaynagı 4 Hidrojen atomunun 1Helyum atomuna dönüsmesinde gizlidir. 4 hidrojen atomu 4,032 birim agırlıkta, hâlbuki 1 Helyumatomu 4,003 birim agırlıktadır. Bu olay sonucu 0,029 birim agırlık Einstein’ın madde-enerji bagıntısısonucu enerjiye dönüsmektedir. Yani güneste her saniyede 564 milyon ton hidrojen, 560 milyon tonhelyuma dönüsmekte ve kaybolan 4 milyon ton kütle karsılıgı 3,86x1026 J enerji açıga çıkmakta ve buenerji ısınım seklinde uzaya yayılmaktadır. Toplam enerji rezervi 1,785x1047 J olan bu yıldız dahamilyonlarca yıl ısımasını sürdüreceginden Dünya için sonsuz bir enerji kaynagıdır. Dünyanın çapınaesit bir dairesel alan üzerine çarpan günes gücü, 178 trilyon kW düzeyindedir. Günes enerjisi uzaya vegezegenlere elektromanyetik ısınım (radyasyon) biçiminde yayılır Dünya’ya günesten gelen enerji,Dünya’da bir yılda kullanılan enerjinin 20 bin katıdır [3, 5, 6].Günes enerjisinden yararlanma konusundaki çalısmalar özellikle 1970'lerden sonra hızkazanmıs, günes enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düsme göstermis,günes enerjisi çevresel olarak temiz bir enerji kaynagı olarak kendini kabul ettirmistir [5, 6]. Günes enerjisi günümüzde konut ve is yerlerinin iklimlendirilmesi (ısıtma-sogutma), yemek pisirme, sıcak su temin edilmesi ve yüzme havuzu ısıtılmasında; tarımsal teknolojide, sera ısıtması ve tarım ürünlerinin kurutulmasında; sanayide, günes ocakları, günes fırınları, pisiricileri, deniz suyundan tuz ve tatlı su üretilmesi, günes pompaları, günes pilleri, günes havuzları, ısı borusu uygulamalarında; ulasım-iletisim araçlarında, sinyalizasyon ve otomasyonda, elektrik üretiminde kontrollü olarak kullanılmaktadır [3, 7]. Günes enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çesitlilik göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:

Isıl Günes Teknolojileri : Bu sistemlerde öncelikle günes enerjisinden ısı elde edilir. Bu ısı dogrudan kullanılabilecegi gibi elektrik üretiminde de kullanılabilir.

Günes Pilleri: Fotovoltaik piller de denen bu yarı-iletken malzemeler günes ısıgını dogrudan elektrige çevirirler.

Güneş Pilleri

ilkay Meşeli Hakkında