Energia solara, fara de care viata pe Terra nu ar fi posibila, echivaleaza cu de douazeci de ori nevoile energetice anuale ale tuturor activitatilor umane. Pamantul primeste, in permanenta, in jur de 170 de milioane de gigawatti, din care absoarbe aproximativ 120 de milioane. Este o sursa inepuizabila si gratuita de energie, trebuie doar captata si folosita cu intelepciune.
Aceasta se afla la originea tuturor celorlalte forme de energie (cinetica, termica, electrica etc.), cu exceptia celei nucleare si geotermice. Energia solara se naste din fuziunea nucleara care are loc in Soare si care se propaga in Univers sub forma de raze electromagnetice (fotoni). Cantitatea de energie solara care ajunge intr-un anumit loc de pe Terra depinde de anotimp, nebulozitate (ceata, nori), de latitudine, de momentul zilei etc.
Oamenii au inteles de foarte multa vreme potentialul energiei solare. In Antichitate, grecii, pentru a aprinde flacara olimpica, se foloseau de un sistem de oglinzi puse in razele soarelui. In anul 212 i.Hr., la asediul Siracuzei, armata greaca a incendiat flota romana tot cu ajutorul unei oglinzi prin care s-au focalizat razele soarelui.
In 1615, un inginer francez, Salomon de Caus, a construit prima pompa solara. Peste mai mult de un secol, Antoine Lavoisier, considerat “parintele” chimiei moderne, a conceput un cuptor solar, capabil sa dezvolte o temperatura de 1800 de grade Celsius. In aceeasi perioada, Horace Benedict de Saussure, naturalist si geolog elvetian, inventeaza un instrument de masurare a efectului caloric al razelor solare, pe care l-a numit “helio-termometru”, principiul sau de functionare fiind asemanator unui captator termic.
Efectul fotovoltaic (convertirea luminii in electricitate) a fost descoperit de Edmond Becquerel, fizician francez, in 1839, dar a trebuit sa mai treaca un secol pana cand oamenii de stiinta sa exploateze acest fenomen.
In 1954, trei cercetatori americani (Pearson, Prince, Chapin) au realizat o celula fotovoltaica, iar Laboratoarele Bell (care functioneaza si in prezent, avand zeci de mii de brevete) au construit primul panou solar, care era insa, la vremea respectiva, prea scump, pentru a putea fi produs in serie.
Ceea ce a impulsionat cercetarea in acest domeniu a fost atentia acordata cuceririi spatiului cosmic, deoarece panoul solar era singura solutie de a alimenta satelitii plasati pe orbita, ceea ce s-a si intamplat in 1958, cand a avut loc prima lansare a unui satelit cu celula fotovoltaica.
Al doilea moment important in dezvoltarea procedeelor de valorificare a energiei solare a avut loc in anii ‘70-‘80, in timpul primului “soc” din industria petrolului, cand preturile in domeniu au explodat. Prima casa alimentata pe baza aparaturii cu celula fotovoltaica a fost construita in 1973, de catre cercetatori de la Universitatea americana din Delaware, iar prima masina care a functionat cu energie solara a fost conceputa in 1983, aceasta reusind sa parcurga o distanta de 4000 de kilometri, in Australia.
Exista mai multe modalitati prin care o parte din energia solara poate fi captata:
- Energia solara pasiva este cea mai veche si cea mai importanta forma de valorificare a luminii soarelui. De exemplu, oamenii stiu, de foarte multa vreme, sa isi construiasca locuintele cu fatade duble, cu ferestre indreptate spre est si sud, sa le izoleze termic, pentru a optimiza incalzirea si iluminarea acestora.
- Instalatiile solare termice permit acoperirea pana la 70% (100%, vara) a nevoilor de apa calda si pana la 40% a celor legate de incalzirea unei locuinte. Acestea constau in instalatii sanitare care functioneaza pe baza panourilor solare amplasate pe acoperis sau pe fatada casei, care absorb energia soarelui si o transforma in caldura. Energia solara poate fi utilizata si pentru incalzirea piscinelor.
- Electricitatea solara este o alta oportunitate, nu numai pentru zonele in care alte surse de electricitate nu sunt posibile, dar si in orice alt loc unde panourile fotovoltaice pot aduce o economie de 40-50%. In acest sens se folosesc centrale solare termodinamice (CSP – Concentrating Solar Power Plant), cu turn sau parabolice, care concentreaza razele soarelui cu ajutorul unei oglinzi speciale. In 2009, in Spania, s-a construit cea mai mare centrala solara din Europa. Aceasta este dotata cu 400 000 de oglinzi, pe o suprafata de un milion de metri patrati si ofera energie pentru 45 000 de locuinte. In Maroc (cu o mare suprafata desertica), la Ouarzazate, in 2010, a inceput constructia uneia dintre cele mai mari centrale solare din lume, pe 3000 de hectare, cu o putere estimata de 500 MW. Se estimeaza ca, pana in 2050, aceste centrale vor fi majoritare.
- Inca din anii ’70 ai secolului trecut, in Statele Unite ale Americii, si astazi, in multe state din Africa, se folosesc (este adevarat, sporadic) masini de gatit solare, care inseamna nu numai energie gratuita, dar si protejarea mediului de emisiile de dioxid de carbon.
Baterii solare, ventilatoare, lampi de gradina, pompe hidraulice, calculatoare de buzunar, ceasuri desteptatoare, unele telefoane mobile, GPS-uri, computere portabile etc. functioneaza, in prezent, pe baza energiei solare. 5% din suprafata deserturilor de pe Terra ar putea oferi energie solara cat sa acopere nevoile intregii planete. Pe termen lung, valorificarea energiei solare este solutia pentru a contracara cresterea continua a pretului carbunelui, gazelor naturale si petrolului, pe masura ce aceste resurse devin tot mai sarace. Singurele impedimente, la momentul actual, sunt costul foarte ridicat al instalatiilor solare, modalitatile de stocare a energiei produse in acest fel si transportul ei.
