Solenergin tar inte slut
av Ulrika Gyllenberg-Gästrin Forum 1978-10, sida 12, 07.06.1978
| I en skola i Minnesota svarar Ho- ineywell-solpaneler för en del av : uppvärmningsenergin.
tar inte
Solenergi slut
Allt bränsle avger lika mycket energi som åtgått för dess tillblivelse. Den värmemängd en brasa avger är lika med den mängd solenergi som åtgått för att träden, som nu är ved har kunnat växa.
Solen, i princip ett gigantiskt kärnkraftverk, är en outsinlig energikälla. Tyvärr medför tillvaratagandet av denna energi en hel del problem, inte minst av ekonomisk art.
pv” Så länge människan har levat på jorden, har hon tagit tillvara den solenergi som faller på jorden. Först i form av trävirke som bränsle och föda från skogen, senare som vattenkraft och intensivodling av skogar och åkrar. Tillvaratagandet av solenergi i denna form har en låg verkningsgrad och räcker därför inte till för vår industrialiserade värld.
Energikrisen har påskyndat forskningen kring ett effektivt utnyttjande av solenergin med hjälp av solkollektorer och solpaneler. Tekniskt och vetenskapligt behärskar man konversionen av solenergi till brukbara former av energi. Problemen är de höga kostnaderna för solenergisystem, och svårigheterna att lagra energi.
Hur kan solenergin tillvaratas?
Direkt solenergi kan omvandlas till termisk, kemisk eller elektrisk energi. Omvandlingen av solstrålningen till termisk energi kan ske antingen direkt som uppvärmning av bostadsutrymmen, simbassänger etc med hjälp av vatten, som cirkulerar genom solkollektorer, eller i högtemperaturanläggningar där solljuset koncentreras med hjälp av speglar till en absorbator. Därigenom gene 1 reras det ånga eller het luft, som driver en turbin. En annan möjlighet är termokemisk produktion av väte och syre ur vatten.
För omvandling av solstrålning direkt till elektrisk energi används fotoelektriska element, sk solceller. Dessa celler tillverkas av halvledarmaterial, och producerar elektrisk ström när fotoner absorberas i dem. Utvecklingen av dessa solceller ägnas den intensivaste forskningen för närvarande.
Vad kan solenergin användas till?
Användningen av fotoelektriska element kan tänkas innefatta allt mellan försörjning av avlägset belägen elektronisk utrustning (< 100 W) till solkraftverk i storleksordningen flera megawatt.
Det största framtidsprojektet är ett solkraftverk i geostationär bana runt jorden. Solpanelerna befinner sig då i rymden, och instrålningen av solljus är oberoende av årstid och absorption i atmosfären. Överföringen av energin till jorden tänkes ske med mikrovågor. Mikrovågor är emellertid inte miljövänliga, och stora skyddszoner måste därför upprättas runt mottagningsstationerna på jorden. En sådan ”krafistation” skull dessulom inte lösa problemen med distribution och lagring av elenergin. Det sista gäller också stora solkraftverk på jorden.
Solenergins unika egenskaper tillvaratas bäst i decentrailserad användning. Solpaneler kan uppställas i anslutning till bostads- och industribyggnader för att förse dem med behövlig elström. Om man ännu kombinerar de fotoelektriska panelerna med termiska solkollektorer som står för byggnadens uppvärmning, är man nära ett idealiskt utnyttjande av solenergin. En naturlig tillämpning är också bevattning av odlingar och luftkonditionering, eftersom solenergin då finns tillgänglig just när den behövs.
Vad kostar det?
Det är de stora investeringskostnaderna som hittills har fördröjt ibruktagandet av solbatterier. Driftskostnaderna för dem är däremot små. Det som gör kostnaderna för solceller så höga är att tillverkningsprocessen är både energi- och arbetskrävande. Energimässigt räcker det två till tre år innan en solcell har betalat sig, och om man beaktar de totala kostnaderna räcker det betydligt längre.
Hur påverkas miljön?
Solenergin anses i allmänhet vara en mycket ”ren” energiform. Om man utnyttjar solkraften med hjälp av små enheter är den också mycket miljövänlig och medför inga avfallsproblem, inga ovanliga säkerhetsproblem, decentraliserad energiförsörjning, minskade krav på kraftledningar och överföringskapacitet, och minskat behov av bränslen till sårbara centrala kraftanläggningar. Man kan emellertid inte bortse från solpanelernas förfulande inverkan på omgivningen. Stora centrala solkraftverk skulle dessutom kräva att enorma områden täcks av solpanelerna.
Solenergin kan i solrika trakter stå för en stor del av energibehovet. I solfattiga trakter kan ett förnuftigt utnyttjande av solenergin utgöra ett betydande komplement till de kon ventionella energiformerna. Oo
Artikeln har författats av Ulrika Gyllenberg-Gästrin, DI, anställd vid Staten tekniska forskningscentrats halvledarlaboratorium, Studerar möjligheten att utveckla och tillverka solceller i Finland.
FORUM 10/78