|
Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, waterkracht en biomassa vormt meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.
Getijdenenergie is wel hernieuwbare energie, maar geen vorm van zonne-energie, omdat de getijden op aarde primair worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan.
De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel vanelektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780nm)
GEBRUIK DOOR MENS
Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in West-Europa vooral op twee manieren:
De term zonnepanelen wordt voor beide methodes wel gebruikt en is dus niet geheel eenduidig.
Meer technieken
Voor landen waar de zon bijna de hele dag schijnt bestaat een goede technologie om zonne-energie te oogsten:geconcentreerde zonne-energie, ook wel thermische zonne-energie genoemd. Hierbij worden de zonnestralen door middel van spiegels samengebracht op een klein oppervlak, waar een hoge temperatuur ontstaat. Met die hoge temperatuur wordt stoom gemaakt, waarmee net als in een gewone centrale elektriciteit wordt opgewekt. In Californië functioneren sinds de jaren 80 een aantal CSP-centrales met een gezamenlijk piekvermogen van 350 MWe naar volle tevredenheid. CSP kan gecombineerd worden met gesmolten zout. Overvloedige warmte kan overdag gebruikt worden om zout te smelten, om 's nachts teruggewonnen te worden. Hiermee wordt zonne-energie een betrouwbaardere bron van energie.
Een minder toegepaste techniek is de zonnetoren. Lucht wordt opgewarmd door zonnewarmte onder een cirkelvormig doorschijnende collector die aan de rand open is. Zo vormt het doorschijnende dak samen met de grond een opslagruimte voor door de zon opgewarmde lucht. In het midden van de cirkel staat een verticale toren, die aan de basis een grote doorsnede heeft. Omdat hete lucht lichter is dan koude lucht, stijgt deze op door de toren. De toren zuigt meer lucht aan en er wordt nieuwe koude lucht aangevoerd aan de rand van de opslagruimte. Een continue stroom van lucht kan bereikt worden door met water gevulde buizen onder het dak te plaatsen. Overdag warmen deze op en s nachts geven ze hun warmte af. Zo is er sprake van een constante stroom veroorzaakt door zonnewarmte. De energie die ontstaat bij deze opwaartse stroom lucht wordt door windturbines omgezet in mechanische energie en met generatoren wordt deze mechanische energie omgezet in elektrische energie.Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in West-Europa vooral op twee manieren:
De term zonnepanelen wordt voor beide methodes wel gebruikt en is dus niet geheel eenduidig.
Meer technieken
Voor landen waar de zon bijna de hele dag schijnt bestaat een goede technologie om zonne-energie te oogsten:geconcentreerde zonne-energie, ook wel thermische zonne-energie genoemd. Hierbij worden de zonnestralen door middel van spiegels samengebracht op een klein oppervlak, waar een hoge temperatuur ontstaat. Met die hoge temperatuur wordt stoom gemaakt, waarmee net als in een gewone centrale elektriciteit wordt opgewekt. In Californië functioneren sinds de jaren 80 een aantal CSP-centrales met een gezamenlijk piekvermogen van 350 MWe naar volle tevredenheid. CSP kan gecombineerd worden met gesmolten zout. Overvloedige warmte kan overdag gebruikt worden om zout te smelten, om 's nachts teruggewonnen te worden. Hiermee wordt zonne-energie een betrouwbaardere bron van energie.
Een minder toegepaste techniek is de zonnetoren. Lucht wordt opgewarmd door zonnewarmte onder een cirkelvormig doorschijnende collector die aan de rand open is. Zo vormt het doorschijnende dak samen met de grond een opslagruimte voor door de zon opgewarmde lucht. In het midden van de cirkel staat een verticale toren, die aan de basis een grote doorsnede heeft. Omdat hete lucht lichter is dan koude lucht, stijgt deze op door de toren. De toren zuigt meer lucht aan en er wordt nieuwe koude lucht aangevoerd aan de rand van de opslagruimte. Een continue stroom van lucht kan bereikt worden door met water gevulde buizen onder het dak te plaatsen. Overdag warmen deze op en s nachts geven ze hun warmte af. Zo is er sprake van een constante stroom veroorzaakt door zonnewarmte. De energie die ontstaat bij deze opwaartse stroom lucht wordt door windturbines omgezet in mechanische energie en met generatoren wordt deze mechanische energie omgezet in elektrische energie.
GEBRUIK DOOR PLANTEN
Planten gebruiken zonne-energie voor fotosynthese, waarbij zij water en kooldioxide uit de lucht omzetten in suikers. Het fotosynthetisch proces waarop vrijwel het gehele leven op aarde draait, vangt slechts ongeveer 1% van de energie op voor nuttig gebruik, hetzij door lichamelijke activiteit, hetzij door consumptie, hetzij als fossiele brandstof. Bovendien zijn er grote stukken aardoppervlak zoals de woestijnen waar door gebrek aan water de fotosynthese geen kans krijgt.
|
