Να το πάρεις; Έτσι, ένας περιστρεφόμενος βρόχος παράγει μια ταλαντευόμενη ροή. αν γραφικά τις τιμές του θα ανιχνεύσει ένα ημιτονοειδές κύμα. Αυτό δημιουργεί μια ταλαντευόμενη τάση στο καλώδιο, προκαλώντας την κίνηση των ηλεκτρονίων και την έκρηξη: έχετε εναλλασσόμενο ρεύμα. Μόλις δημιουργήσατε μια γεννήτρια! Αυτό ονομάζεται ηλεκτρική επαγωγή.
Τώρα μπορείτε να το ενισχύσετε αντικαθιστώντας αυτόν τον μονό βρόχο σύρματος με ένα τυλιγμένο πηνίο που περιέχει πολλούς, πολλούς βρόχους. Ω, λειτουργεί και αντίστροφα: Αντί να περιστρέφετε ένα πηνίο σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο, μπορείτε να περιστρέψετε μαγνήτες γύρω από ένα ακίνητο πηνίο. Η σχετική κίνηση είναι το μόνο που έχει σημασία.
Βάζοντας μια περιστροφή σε αυτό
Βλέπετε, λοιπόν, σχεδόν όλες οι μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας καταλήγουν σε έναν μαγνήτη και ένα πηνίο σύρματος. Χρειαζόμαστε απλώς έναν τρόπο να περιστρέψουμε το ένα ή το άλλο. Για αυτό έχουμε κάποιες επιλογές. Εάν βάλετε μεγάλα πτερύγια στο ρότορά σας και τον εκθέσετε στον άνεμο, η σύγκρουση σωματιδίων αέρα στα πτερύγια ασκεί ροπή και στρέφει έναν άξονα. Αυτή είναι μια ανεμογεννήτρια. Ή θα μπορούσατε να βάλετε στρόβιλους σε ένα μεγάλο φράγμα και να χρησιμοποιήσετε το νερό που ρέει για να τους γυρίσετε – αυτό είναι υδροηλεκτρική ενέργεια.
Θα μπορούσατε επίσης να βράσετε νερό και να χρησιμοποιήσετε ατμό για να κινήσετε τις τουρμπίνες. Αυτό είναι που κάνουν τα περισσότερα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, στην πραγματικότητα, συνήθως καίγοντας ορυκτά καύσιμα για να φέρουν τη θερμότητα. Αυτό μπορεί να είναι άνθρακας, πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, όλα είναι η ίδια τεχνολογία. Ή θα μπορούσατε να αξιοποιήσετε την υπόγεια θερμότητα και να τη χρησιμοποιήσετε για να παράγετε ατμό—ναι, αυτή είναι η γεωθερμική ενέργεια.
Στην πραγματικότητα, έτσι λειτουργεί και η πυρηνική ενέργεια: Παίρνετε ένα βαρύ στοιχείο όπως το ουράνιο και το χωρίζετε σε μικρότερα άτομα, κάτι που σας δίνει ενέργεια για να θερμάνετε το νερό και να οδηγείτε τουρμπίνες ατμού. Ναι, η μόνη διαφορά μεταξύ ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα και ενός πυρηνικού σταθμού είναι το πώς βράζεις το νερό. Νομίζατε ότι ήταν πιο περίπλοκο, σωστά;
Αλλά για άλλη μια φορά, υπάρχει μια σημαντική εξαίρεση, μια τεχνολογία παραγωγής που δεν χρησιμοποιεί ηλεκτρική επαγωγή. Παρατηρήσατε την παράλειψη; Κατά ειρωνικό τρόπο, πρόκειται για ηλιακούς συλλέκτες. Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι συσκευές στερεάς κατάστασης—δεν έχουν κινούμενα μέρη—και μετατρέπουν το φως απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια.
Κατευθείαν από την πηγή
Πόσο χυμό μπορούμε να πάρουμε απευθείας από τον ήλιο; Λοιπόν, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας μειώνεται καθώς απομακρύνεται από τον ήλιο, επειδή μια δεδομένη ποσότητα φωτός απλώνεται σε μια μεγαλύτερη περιοχή. Και όταν φτάσει στη Γη, μέρος αυτού του φωτός απορροφάται ή διασκορπίζεται στην ατμόσφαιρα. (Γι’ αυτό ο ουρανός είναι μπλε.) Αλλά βρισκόμαστε κάπως σε τέλεια απόσταση, που εμποδίζει τους ωκεανούς είτε να βράσουν είτε να παγώσουν.
Στον ισημερινό, η ηλιακή ροή – η ποσότητα ισχύος που χτυπά το έδαφος – είναι περίπου 1.000 Watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Φυσικά, η Γη είναι κυρτή, έτσι μειώνεται καθώς κινείστε προς τους πόλους. Αλλά σε καλό σημείο, με ένα πάνελ που έχει απόδοση μετατροπής 20 τοις εκατό, μπορείτε να πάρετε έως και 200 W/m2. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζονται μόνο μερικά πάνελ για να παρέχει όλη την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζεται ένα σπίτι.
Οπότε ναι, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρησιμοποιούμε προέρχεται από τον ήλιο. Μπορεί ακόμη και να σκεφτείτε τα κοιτάσματα ορυκτών καυσίμων ως μπαταρίες, που αποθηκεύουν ηλιακή ενέργεια για μελλοντικούς πολιτισμούς. Αλλά με τις παλιές τεχνολογίες, παίρνουμε αυτήν την ενέργεια έμμεσα, μετά από πολλαπλές μετατροπές από τη μια μορφή στην άλλη — και αναπόφευκτες απώλειες στην πορεία. Γιατί να μην κόψετε τους μεσάζοντες και να πάτε απευθείας; Χωρίς εκπομπές άνθρακα, χωρίς ατμοσφαιρική ρύπανση, χωρίς ραδιενεργά απόβλητα, χωρίς κόστος εξόρυξης ή μεταφοράς. Και ο ήλιος θα συνεχίσει να λάμπει για πέντε δισεκατομμύρια χρόνια.
VIA: popsci.com
