انرژی خورشیدی چیست و چه مزایایی دارد؟
انرژی خورشیدی از همجوشی هسته ای که در خورشید اتفاق می افتد ایجاد می شود. همجوشی زمانی اتفاق میافتد که پروتونهای اتمهای هیدروژن به شدت در هسته خورشید با هم برخورد میکنند و اتم هلیوم را ایجاد میکنند. این فرآیند که به عنوان واکنش زنجیره ای PP (پروتون-پروتون) شناخته می شود، مقدار زیادی انرژی ساطع می کند.
خورشید دارای چه انرژی هایی است
خورشید در هسته خود حدود 620 میلیون تن هیدروژن را در هر ثانیه ذوب می کند. واکنش زنجیره ای PP در ستارگان دیگری که به اندازه خورشید ما هستند رخ می دهد و انرژی و گرمای پیوسته را برای آنها فراهم می کند. دمای این ستاره ها در حدود 4 میلیون درجه در مقیاس کلوین (حدود 4 میلیون درجه سانتیگراد، 7 میلیون درجه فارنهایت) است. در ستاره هایی که حدود 1.3 برابر بزرگتر از خورشید هستند، چرخه CNO باعث ایجاد انرژی می شود.
چرخه CNO همچنین هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کند، اما برای انجام این کار به کربن، نیتروژن و اکسیژن (C، N و O) متکی است. در حال حاضر، کمتر از دو درصد از انرژی خورشید توسط چرخه CNO ایجاد می شود. همجوشی هستهای توسط واکنش زنجیرهای PP یا چرخه CNO، مقدار زیادی انرژی را به شکل امواج و ذرات آزاد میکند.
انرژی خورشیدی به طور مداوم از خورشید و در سراسر منظومه شمسی در حال جریان است. انرژی خورشیدی زمین را گرم می کند، باعث باد و آب و هوا می شود و حیات گیاهی و جانوری را حفظ می کند. انرژی، گرما و نور خورشید به شکل تابش الکترومغناطیسی (EMR) جریان می یابد. طیف الکترومغناطیسی به صورت امواجی با فرکانس ها و طول موج های مختلف وجود دارد. فرکانس یک موج نشان دهنده چند بار تکرار موج در یک واحد زمان معین است.
امواج با طول موج های بسیار کوتاه در یک واحد زمان چندین بار تکرار می شوند، بنابراین فرکانس بالایی دارند. در مقابل، امواج با فرکانس پایین دارای طول موج بسیار طولانی تری هستند. اکثریت قریب به اتفاق امواج الکترومغناطیسی برای ما نامرئی هستند. پر فرکانس ترین امواجی که از خورشید ساطع می شود پرتوهای گاما، اشعه ایکس و اشعه ماوراء بنفش (اشعه UV) هستند.
مضرترین اشعه ماوراء بنفش تقریباً به طور کامل توسط جو زمین جذب می شود. اشعه ماوراء بنفش کمتر در جو عبور می کند و می تواند باعث آفتاب سوختگی شود. خورشید همچنین تشعشع مادون قرمزی را ساطع می کند که امواج آن بسیار کم فرکانس هستند. بیشتر گرمای خورشید به صورت انرژی مادون قرمز می رسد. طیف مرئی بین مادون قرمز و UV قرار گرفته است که شامل تمام رنگ هایی است که ما روی زمین می بینیم. رنگ قرمز دارای طولانی ترین طول موج (نزدیک ترین به مادون قرمز) و بنفش (نزدیک ترین به UV) کوتاه ترین طول موج است.
