انرژی خورشیدی: انرژی گرمایی و نوری که از خورشید به دست می‌آید.

انرژی خورشیدی: گرما و نور رایگان از آسمان

انرژی گرمایی و نوری خورشید چیست؟

هر روز صبح که از خواب بیدار می‌شویم، اولین چیزی که می‌بینیم نور خورشید است که از پنجره به اتاق ما می‌آید. این نور فقط برای روشنایی نیست. خورشید همزمان دو نوع انرژی مهم به زمین می‌فرستد: انرژی گرمایی (گرما) و انرژی نوری (نور). وقتی زیر نور آفتاب می‌ایستیم، هم گرمای آن را روی پوستمان حس می‌کنیم و هم نور آن را با چشم می‌بینیم. خورشید مانند یک لامپ غول‌پیکر و یک بخاری بزرگ در آسمان است که بدون سیم و دکمه کار می‌کند.

انرژی گرمایی خورشید باعث می‌شود هوای زمین گرم شود، آب دریاها تبخیر شود و ابرها به وجود بیایند. انرژی نوری خورشید هم به گیاهان کمک می‌کند تا غذا درست کنند (فرآیند نورساخت¹). برای یک دانش‌آموز ابتدایی، بهترین مثال این است که خورشید را مثل یک مادر مهربان بدانیم که هم به ما نور می‌دهد تا تکالیفمان را ببینیم و هم گرما می‌دهد تا در زمستان سردمان نشود.

چگونه از نور خورشید برق و گرما درست کنیم؟

تا چند سال پیش، مردم فقط می‌توانستند با خورشید لباس‌هایشان را خشک کنند یا آب را گرم کنند. اما امروزه دانشمندان ابزارهای هوشمندانه‌ای ساخته‌اند که انرژی خورشید را به برق و گرمای بیشتر تبدیل می‌کند. مهم‌ترین این ابزارها صفحهٔ خورشیدی² (که به آن پنل خورشیدی هم می‌گویند) و آبگرمکن خورشیدی هستند.

صفحه‌های خورشیدی که معمولاً روی پشت بام خانه‌ها نصب می‌شوند، نور خورشید را می‌گیرند و آن را به برق تبدیل می‌کنند. این برق می‌تواند چراغ‌های خانه را روشن کند، تلویزیون را کار بیندازد و حتی یخچال را خنک نگه دارد. آبگرمکن خورشیدی هم لوله‌های مخصوصی دارد که آب درون آنها جریان دارد. نور خورشید این لوله‌ها را گرم می‌کند و آب درونشان داغ می‌شود. بعد این آب گرم برای حمام کردن یا شستن ظرف‌ها به شیرهای خانه می‌رود.

کاربردهای روزمرهٔ انرژی خورشیدی در خانه و مدرسه

شاید فکر کنید استفاده از انرژی خورشیدی کار سختی است، اما خیلی از وسایلی که هر روز می‌بینیم با انرژی خورشید کار می‌کنند. برای مثال، ماشین‌حساب خورشیدی که در کلاس ریاضی از آن استفاده می‌کنید، نیازی به باتری ندارد؛ چون یک صفحهٔ خورشیدی کوچک روی آن نصب شده است. تابلوهای راهنمایی و رانندگی در بعضی خیابان‌ها هم بالای خود یک صفحهٔ خورشیدی دارند که شب‌ها چراغ‌هایشان را روشن نگه می‌دارد.

در بعضی از مدارس، معلم‌ها یک کورهٔ خورشیدی کوچک درست می‌کنند. با این کوره می‌شوند تخم‌مرغ را روی یک تابه‌ی فلزی در زیر نور خورشید پخت. اصل کار این کوره این است که نور خورشید با آیینه‌ها روی یک نقطه متمرکز می‌شود و آن نقطه خیلی داغ می‌شود. حتی می‌توانید در خانه با بزرگترها یک جعبهٔ مقوایی، فویل آلومینیوم و یک تکه پلاستیک شفاف، یک آبگرمکن کوچک خورشیدی بسازید.

چالش‌های مفهومی: سه سؤال دربارهٔ انرژی خورشید

پاورقی

¹نورساخت (Photosynthesis): فرآیندی که در آن گیاهان با کمک نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن را به غذا (قند) و اکسیژن تبدیل می‌کنند.

²صفحهٔ خورشیدی (Solar Panel): دستگاهی که نور خورشید را می‌گیرد و آن را مستقیماً به برق تبدیل می‌کند. از کنار هم قرار گرفتن چند صفحهٔ خورشیدی، یک پنل خورشیدی ساخته می‌شود.

³تجدیدپذیر (Renewable): به منبعی از انرژی گفته می‌شود که به طور طبیعی دوباره تولید می‌شود و تمام نمی‌شود، مانند نور خورشید، باد و آب جاری در رودخانه.