Yıldızımız Güneş uzaya her saniye muazzam bir enerji yayar. Bu enerjinin çok küçük bir bölümü onun çevresinde dönen gezegenlere düşer. Güneş’e yakın gezegenler bu enerji yağmurundan daha çok yararlanır. Dünya da Güneş’e yakın bir gezegendir. Dolayısıyla gezegenimizdeki bütün enerjinin birincil kaynağı Güneş’tir. Yaklaşık 190 yıldır insanlar, bu temiz ve neredeyse sonsuz enerji kaynağından yararlanmanın yollarını bulmaya çalışıyor ve başarılı da oluyor. Ne dersiniz güneş enerjisini biraz daha yakından tanıyalım mı?
Güneş enerjisi nedir?
Güneş’ten gelen enerji, gezegenimizdeki yaşamın temel kaynağıdır. Bu enerjiden öncelikle mikroorganizmalar ve bitkiler yararlanır. Hem denizlerdeki mikroorganizmalar hem de bitkiler güneş enerjisini kullanarak hayatlarını sürdürür, bir bölümünü de depolarlar. Bu süreçte atık olarak oksijen üretirler. Bu atık gaz da gerçekte yeryüzündeki canlıların çok büyük bölümü için yaşamsal önem taşır. Kısacası güneş enerjisi her şeyden önce gezegenimizdeki yaşamın temelidir.
Güneş’in 1 saniyede uzaya yaydığı enerji Dünya’nın 650 bin yıllık enerji ihtiyacı kadardır.
Güneş’in enerjisi hidrojen atom çekirdeklerinin birleşerek helyum çekirdeklerine dönüştüğü nükleer tepkimeyle (füzyon tepkimesi) üretilir. Güneş’in çekirdeğinde her saniye 600 milyon ton hidrojen, helyuma dönüşür.
Günlük yaşamımızda güneş enerjisi
Öncelikle Güneş ışınlarının Dünya’mızı aydınlatmasından ve bizi doğrudan ısıtmasından yararlanırız. Tabii ısınmayla ilgili bu durum ilkbaharın sonları, yazın tamamı ve sonbaharın da başındaki kısa bir süre için geçerlidir. Bu dönemde ısınma sorunu çekmediğimiz gibi fazla sıcak günlerde serinlemeye bile çalışırız. Yine bu dönemde evlerimizi, okullarımızı ve işyerlerimizi ısıtmamız gerekmez. Güneş bu görevi doğrudan görür. Aslında güneş ışınlarının ısısından yararlanmak yeryüzündeki her ülkede farklı düzeylerde olur. Örneğin ülkemizin yer aldığı enlemde güneş ışınlarından yılın uzun bir dönemi boyunca yararlanırız. Ne var ki Danimarka, Norveç, İzlanda gibi yüksek enlemlerdeki ülkelerde güneşli gün sayısı ve süresi çok düşüktür.
Güneş enerjisiyle çalışan ilk uçak AstroFlight Sunrise adlı insansız, elektrikli uçaktı. İlk uçuşunu 4 Kasım 1974’te gerçekleştirdi.
Isıtmada güneş enerjisi
Güneş enerjisi evleri ve binaları ısıtmak için kullanılabilir. Zaten doğrudan gelen enerji bu işi her zaman -az ya da çok- yapar. Bir de çatılara konan pasif ısıtma sistemleriyle güneş enerjisi yoğunlaştırılarak sıcak su üretilebilir. Bu basit güneş kollektörleri ülkemizde Akdeniz ve Ege bölgelerinde oldukça yaygındır.
1767’de İsviçreli fizikçi, doğa bilimci ve jeolog Horace Bénédicte de Saussure ilk güneş kolektörünü yaptı. Bu, serayı çağrıştıran yalıtımlı bir kutuydu; bir açıklığı ve üç ila beş kat camı vardı. Doğrudan güneş ışığı altındayken kutunun içi 108 dereceye kadar ısınıyordu. Mucidin "heliotermometre" adını verdiği bu icat ileride evleri ısıtabilen, sıcak su sağlayabilen güneş kolektörlerinin temeli oldu.
Görsel kaynağı: Wikipedia
Güneş enerjisinden elektrik
Bu günlerde güneş enerjisi denince genellikle güneş ışınlarından üretilen elektrik enerjisi anlaşılıyor. Güneş ışınlarından elektrik üretmenin yaklaşık 190 yıllık bir geçmişi var. Fransız bilim insanı Edmund Becquerel’in 1839’da 19 yaşındayken fotovoltaik etkiyi keşfetti. Onun bu büyük keşfiyle başlayan süreç günümüzde dünyanın enerji gereksiniminin yüzde 5’inin güneş ışınlarından elde edilmesine kadar ulaştı. Bu oranın önümüzdeki yıllarda çok daha yükseleceği tahmin ediliyor.
Ülkemizde elektriğin yüzde 7,5’i Güneş’ten elde ediliyor.
Önce uzayda
İlk silikon fotovoltaik pil, 1954’te ABD’de geliştirildi. Bundan yalnızca 4 yıl sonra 1958’de NASA, Dünya’nın yörüngesine gönderdiği “Vanguard 1” adlı uyduya güç sağlamak için güneş pillerini kullandı. O tarihten itibaren de uzay araçlarında güneş panelleri kullanımı normal bir durum haline geldi. Günümüzde de başta Uluslararası Uzay İstasyonu olmak üzere birçok uzay sondasında ve uzay teleskobunda güç üretmek için genellikle güneş panelleri kullanılıyor.
Görsel kaynağı: NASA
Görsel kaynağı: NASA
Görsel kaynağı: NASA
Yavaş yavaş günlük yaşamda
Elektronik teknolojisinin ağır ağır yaygınlaşması ve güneş pillerinin verim artışının da yavaş oluşu nedeniyle günlük yaşamda güneş enerjisinin kullanımı anca 1980’li yıllarda kendini gösterebildi.
Günümüz
Bugün güneş panellerinin verimliliği yüzde 15-22 arasında değişiyor. Birçok ülke kullanımlarını yaygınlaştırmaya ve temiz bir enerji üretim biçimi olan güneş enerjisinden elektrik üretimini artırmaya çalışıyor.
