Жизнь на планете невозможна без энергии. Закон сохранения энергии говорит, она не может возникнуть из ничего и не исчезает бесследно.
Энергия может быть получена из природных ресурсов, угля, природного газа, урана и других источников. После обработки превращена в тепло или свет.
В природе существуют различные формы накопления энергии, но важнейшим для человека является — солнечная энергия.
1. Солнце имеет невероятный потенциал:
Если посчитать количество солнечной энергии, которое ежегодно поглощается земной атмосферой, сушей и океанами, мы в конечном счёте получим около 3 850 000 ЭДж (эксаджоулей или 10^18 джоулей).
Представим его в более понятных величинах. Это равносильно…:
2 700 000 землетрясений такой же мощности, как землетрясение в Тохоку (Япония, 2011 год).
Количеству энергии, в 40 000 превышающее годовое потребление энергии в США.
Количеству энергии, в 8000 превышающее годовое потребление энергии во всем мире.
Около 40% энергии, которая требуется для повышения температуры всей воды нашей планеты на 1°C.
К сожалению, использование всей этой энергии невозможно. Жёлтым цветом на карте отмечены маленькие участки, на которых возможно покрыть всё энергопотребление с помощью солнечной энергии.
2. Реально ли «солнечное» электричество экологично?
Совершенно однозначно, энергия Солнца гораздо экологичнее, чем традиционные источники энергии, такие как нефть и уголь. С другой стороны, имеют место вопросы, возникающие при изготовлении солнечных панелей и утилизации побочных продуктов.
В процессе производства солнечных панелей выделяются опасные парниковые газы, такие как трифторид азота и гексафторид серы. Они влияют как на глобальное потепление, так и на рост объёма углекислого газа в атмосфере.
3. «Солнечные» самолеты»!
Да, это правда. С 1980-х годов NASA работает над серией беспилотных летательных аппаратов, работающих на солнечной энергии. Аппараты Pathfinder, Pathfinder Plus и Helios Prototype — первые результаты разработок NASA в использовании солнечной энергектики для продолжительных высотных полетов.
4. Солнечная энергия — результат ядерного синтеза
Под атомной энергией мы понимаем способ получения энергии посредством деления и синтеза ядер. Обычные атомные реакторы осуществляют деление ядер урана для нагрева воды и последующего получения электроэнергии. В процессе деления ядер выделяется огромное количество тепла. Тот же самый процесс происходит на Солнце и в недрах других звёзд.
На протяжении последних 70 лет учёные работают над описанием «Священного Грааля Энергии» — того как грамотно использовать термоядерный синтез?
Как только ответ на этот вопрос будет получен, случится настоящая энергетическая революция. Мы больше не будем зависеть от других природных ресурсов, их возобновление перестанет быть необходимым.
Человечество будет двигаться в новом направлении развития, где справедливо равенство «Знания = Энергия». Например, менее чем из 1 литра морской воды можно извлечь тяжёлый водород, известный также как дейтерий. Такого объёма вещества хватит для генерации энергии, эквивалентного энергии сгорания 300 литров бензина.
5. Солнце умирает
Скорее всего вы знаете, что солнечная энергия относится к возобновляемым источникам. Это связано с тем, что электромагнитное излучение от Солнца не исчезнет в ближайшее время.
По подсчётам астрономов, Солнце родилось около 4,57 млрд. лет назад и будет существовать ещё 6-7 миллиардов лет, прежде чем превратится в «белого карлика» (стадия жизни звезды, когда ядерное топливо в ней исчерпывается).
Но также возможно развитие событий, при котором на Солнце исчерпаются запасы водорода, оно превратится в «красного гиганта» и, скорее всего, поглотит Землю.
К счастью, у нас есть ещё около 5 миллиардов лет до этого события.