کافه خوندنی

تقریبًا همه ی انواع انرژی که مصرف می کنیم در نهایت از خورشید منشأ می گیرند.

سوزاندن ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی انرژی ای را که مدت ها قبل به دلیل فتوسنتر در گیاهان ذخیره شده بود آزاد می کند. گرمای خورشید آب ها را بخار می کند تا بعدها به شکل باران فروریزند و سامانه های هیدرولیک را به کار بیندازند. تنها طی قرن گذشته یا زمانی در همین حدود بود که انسان ها توانستند به طور مستقیم از انرژی خورشیدی استفاده کنند.

نور خورشید توسط هرچه که به آن برخورد کند از جمله زمین جذب شده و گرما آزاد می کند. تقریبًا از یک قرن پیش برای مهار این گرما و تبدیل آن به کار مفید آغاز شده است؛ آگوست موشو عضو آکادمی علوم فرانسه یکی از پیشگامان این راه بود. در سال های دهه ی 1860 موشو با توجه به این که کشورش به منابع پایان ناپذیر و تجدید ناپذیر ذغال سنگ وابسته بود، موتور بخاری ساخت که با انرژی خورشیدی کار می کرد. در این موتور، آینه هایی که مسیر نور خورشید را دنبال می کردند با تمرکز نور آب را می جوشاندند و به بخار تبدیل می کردند. کارآیی این موتور در آن حد که مقامات اداری را قانع به استفاده از آن کند خوب نبود. مخصوصًا که قیمت ذغال سنگ بسیار پایین بود. لذا موشو به سراغ کار تدریس خود رفت.

امروزه موتورهای بخاری که با انرژی خورشیدی کار کنند بسیار نادرند. اما دستگاه هایی برای ذخیره ی انرژی خورشیدی ساخته اند که روی بام خانه ها جای می گیرند و می توانند آب را تا دمای 60 درجه برای تأمین حرارت فضای داخل خانه و آب مصرفی گرم کنند. تقریبًا هر 5 سال یک بار میزان کاربرد این گونه دستگاه ها دو برابر می شود.

یک راه ابتکاری دیگر تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته و تأمین گرما، نور و قدرت مکانیکی است. «اثر فتوالکتریک» یکی از کشف های مهم اوایل قرن نوزدهم بود. وقتی نور به عناصر جدیدی موسوم به نیمه رساناها که به تازگی کشف شده بودند برخورد می کرد، جریان الکتریکی به وجود می آمد. این فرایند خیلی کارآمد نبود. مثلًا تنها یک درصد نوری که به سلنیم (که اولین بار حدود سال 1880 در فتوسل یا سلول نوری به کار گرفته شد) برخورد می کرد به انرژی الکتریکی تبدیل می شد. لذا این پدیده فقط از نظر آزمایشگاهی درخور توجه بود. هرچند از این خاصیت دو نورسنج برای اندازه گیری ترانزیستور (1947) و LED (1962) که در آن ها از نیمه رساناهایی مانند سیلیس و ژرمانیم استفاده می شد، به این پدیده علاقه مند شدند. در سال 1954 راسل اوهر از لابراتورهای تلفن بل، سلول هایی خورشیدی ساخت که 4 درصد نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کردند و این اختراع را به نام خود ثبت کرد. پیشرفت فناوری سبب ارتقای درصد تبدیل انرژی در آزمایشگاه به 25 درصد و در دستگاه های قابل عرضه به بازار 15 درصد شد. اینک هزینه های تولید کاهش یافته و تولید سلول های نوری (فتولتائیک) بین سال های 2000 و 2005 در جهان 8 برابر شده است. در قرن 21 سلول های خورشیدی به عنوان یکی از منابع تجدیدپذیر انرژی که فاقد آلودگی های زیست محیطی هستند از جاذبه های روز افزونی برخوردارند.