Hvað er vind- og sólarorka?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað er vind- og sólarorka?
Vind- og sólarorka eiga það sameiginlegt að eiga uppruna sinn í endurnýjanlegum orkulindum. Með endurnýjanlegri orkulind er átt við orkulind sem helst í jafnvægi af náttúrunnar hendi. Þegar orka er hagnýtt úr lindinni þá endurnýjar hún sig og rennur því ekki til þurrðar.

Vind- og sólarorka eiga upptök sín í sólinni og geislum hennar. Í iðrum sólarinnar á sér stað kjarnasamruni og við það losnar gríðarleg orka sem skilar sér til jarðarinnar í formi ljósgeisla og hita. Samspil geislanna og gufuhvolfsins drífur svo áfram veðra- og vindakerfi jarðar en vindorkan er falin í hreyfiorku vinds. Ljósgeislana má einnig hagnýta milliliðalaust sem sólarorku.

Frá fornri tíð hefur maðurinn hagnýtt sér vindorku til siglinga. Á miðöldum urðu svo vindmyllur algeng sjón í Evrópu en þær eiga uppruna sinn að rekja til Persíu og Kína. Þær nýttu vindorkuna einkum til mölunar á korni og til vatnsveitu. Vindmyllur nú á dögum eru töluvert þróaðri en byggja á sömu hugmynd. Vindurinn er nýttur til að snúa spöðum á ás sem tengdur er við rafal sem umbreytir síðan hreyfiorku vindsins í raforku.

Vindaflsvirkjanir á landi má samnýta með landbúnaði.

Virkjun vindorku á sér marga kosti. Vindaflstöðvar menga lítið og eru fljótar að vinna til baka orkukostnað við byggingu á þeim. Staðsetning virkjanasvæðanna er möguleg bæði á landi og á hafi úti en vindaflstöð á landi útilokar ekki landbúnað á sama svæði. Vindaflstöðvar eru taldar ódýr virkjunarkostur og er sá orkumiðill sem hefur vaxið hvað hraðast á undanförnum árum. Af skiljanlegum ástæðum þarf staðsetning þeirra að uppfylla ákveðin skilyrði. Vindmyllur virka hvorki í logni né í of miklu roki og hámarksafköst fást ekki nema við stöðugan byr. Því er nauðsynlegt að finna góða staðsetningu til virkjunar og getur jafnvel þurft varaaflstöð til að tryggja stöðuga orku.

Geislar sólar bera til jarðarinnar gríðarlega orku á hverri sekúndu en orkan sem berst til jarðar frá sólu á einni klukkustund gæti dugað til að svala ársorkuþörf mannkyns. Plöntur og þörungar nýta sér sólarorkuna beint til fæðuöflunar með ljóstillífun. Í sólarrafhlöðum (e. solar cells) er ljósi frá sólinni umbreytt í rafmagn með hjálp hálfleiðara. Í kristöllum hálfleiðaranna er að finna rafeindir sem gleypa ljóseindir sólargeislanna við rétt skilyrði og mynda rafstraum.

Sólaraflstöð í Bandaríkjunum.

Orkumagn sólarljóss hefur ekki jafna dreifingu og er breytilegt eftir stað og stund. Beislun sólarorku til framleiðslu rafmagns er hagkvæmust á sólríkum svæðum. Ólíkt vindaflsvirkjunum er uppsetningarkostnaður sólaraflstöðva mikill. Nýtni þeirra fer batnandi með árunum og hafa bestu sólarrafhlöðurnar í kringum 40% nýtni til samanburðar við venjulegar sólarrafhlöður til sumarhúsanota sem hafa yfirleitt nýtni á bilinu 12-18%.

Áhugi á endurnýjanlegum orkugjöfum hefur vaxið undanfarin ár af ýmsum ástæðum. Þó beislun vind- og sólarorku hafi færst í aukana í mörgum löndum hefur lítið farið fyrir beinni nýtingu þeirra hér á landi enn sem komið er. Jarðefnaeldsneyti er takmarkað en orkuþörf manna eykst með ári hverju. Endurnýjanlegar orkulindir eins og vind- og sólarorka munu því gegna sífellt stærra hlutverki í orkubúskap manna í framtíðinni.

Heimildir:

• Hart-Davis, Adam. 2009. Science. The Definitive Visual Guide, bls. 50-51 og 416-417. Dorling Kindersley Limited, London.
• Wikipedia - Photovoltaics.
• Wikipedia - Endurnýjanleg orka.

Myndir:

• Wikipedia. Mynd af kúm og vindmyllu. Sótt 7. 7. 2011.
• Wikipedia. Mynd af sólarrafhlöðum. Sótt 7. 7. 2011.

---

Fleiri spyrjendur:

Ísafold Björgvinsdóttir, María Ása Ásþórsdóttir, f. 1993, Björn Ingi, Kolbeinn Jónsson, Erna Pálsdóttir, f. 1992, Sædís Magnúsdóttir, Gísli Stefánsson, Jakob Hrafn, f. 1993, Linda Mjöll Gunnarsdóttir, Helgi Már Valdimarsson, Alma Ingólfsdóttir, Anna Margrét Kjartansdóttir, Skúli Jónsson, Daníel Örn Árnason.

...