#throwbackthursday: Razvoj korišćenja solarne energije od sedmog veka pre nove ere do danas

Foto-ilustracija: Pixabay

Ukoliko redovno postavljate svoje fotografije na Instagram ili tvitujete kako ste se iznervirali u prevozu, onda vam fenomen hashtaga nije nepoznanica i slobodno možete da skočite na četvrti pasus ovog članka. Ukoliko, pak, to ne radite i ne znate značenje bar tri reči iz prethodne rečenice: Instagramtvitovati i hashtag, razumevam vas, isto se osećam povodom pojmova: SnapchatKylie Jenner lip kit i Lil Peep.

Hashtag se stavlja u opis sadržaja koji ljudi postavljaju na društvene mreže, bilo da je u pitanju fotografija ili tekst, i uglavnom prati temu tog određenog sadržaja koji je neko podelio.

Pojam #throwbackthursday, ili na srpskom put u prošlost četvrtkom, predstavlja hashtag pod kojim vaša deca, ili možda čak vaši unuci, dele uspomene sa svojim prijateljima na društvenim mrežama svakog četvrtka. Pod ovim terminom bi mogla da stoji fotografija koju su napravili prilikom vikend izlaska u prethodnom mesecu ili zapis o tome kako su na maskenbalu u osnovnoj školi jedini nosili papirnu masku jer im mama nije napravila bolju. Na Energetskom portalu, pod ovim hashtag-om (#throwbackthursday) delićemo priče iz istorije ekologije i energetike. Naravno, četvrtkom.

Danas idemo nikada dalje u istoriju čovečanstva – čak u sedmi vek pre nove ere.

Solarna tehnologija nije savremeni izum! Njen razvoj je počeo stolećima ranije kada su naši prapreci, pomoću stakla i ogledala, koncentrisali sunčevo zračenje kako bi zapalili vatru. Na sličan način su drevni Rimljani i Grci palili baklje za religiozne obrede, a oko sto godina kasnije, stvari su postale nešto opasnije.

Negde oko 212 godina pre nove ere, jedan od vodećih naučnika antike Arhimed je osmislio metodu odbrane rodne Sirakuze od opsade u sklopu koje je jedan od glavnik saučesnika vojske bilo – Sunce. Fokusiranjem njegove svetlosti zahvaljujući bronzanim štitovima, Sirakužani bi palili drvene brodove neprijatelja iz Rimskog carstva. Iako ne postoje istorijski dokazi takvog podviga, grčka mornarica je 1973. godine uspešno sprovela eksperiment paljenja drvenog broda koristeći se tzv. Arhimedovim smrtonosnim zracima.

Početak nove ere doneo je Sunce i u javna kupatila i domove. Građevine u Rimu su na jugu imale ogromne prozore u cilju zagrevanja prostorija solarnom energijom. „Sunčane sobe“ su bile toliko česte da je u šestom veku car Justinijan proklamovao „pravo na sunce“ kako bi ono bilo dostupno svima.

Foto: Wikipedia/Lorax

Američki domoroci su takođe shvatali značaj toplote Sunca pa su svoje naseobine uklesane u stenama gradili okrenute ka jugu da bi „hvatali“ zimske zrake. (fotografija levo)

Preskačemo nekoliko stotina leta Gospodnjih i našim energetskim vremenskim portalom stižemo u laboratoriju Švajcarca Orasa de Sosira. Godina je 1767, a otac alpinizma i moderne meteorologije radi na usavršavanju svoje rerne, prvog solarnog kolektora.

Slični izumi su se nizali, a istraživači su svojim znanjem i veštinama poboljšavali performanse onih koje su dizajnirali njihovi prethodnici. Od pumpe za vodu, preko instrumenta za merenje zračenja bolometra, do određenih teorijskih otkrića – sve to je utrlo put američkom inženjeru Čarlsu Fritsu da 1883. godine od selena kao poluprovodnika napravi ćelije na sunčevu energiju. Godinu dana kasnije, prvi solarni niz je postavljen na krovu jedne zgrade u Njujorku. Njegova efikasnost pretvaranja je, međutim, bila niža od 1 odsto, ali je svakako poslužio kao praktični pokazatelj da je konverzija sunčevih zraka u električnu energiju, posredstvom čvrstog materijala, moguća.

Foto: Wikipedia

Prvi komercijalni solarni bojler pod nazivom Klimaks je patentirao Klarens Kemp 1891. godine. Ciljna grupa kojoj je Kemp prvobitno namenio svoj bojler bila su gospoda čije su dame, zajedno sa spremačicama, otišle na letovanje, koja nisu navikla na kućne poslove kao što su paljenje peći na gas ili zagrevanje vode na šporetu. Princip rada je bio jednostavan – crni rezervoar za vodu smešten unutar izolovane kutije s jednom staklenom stranom. (fotografija desno)

Na određenoj „deonici“ od vatre ka modernim panelima, „inoviranju Sunca“ se pridružio i fizičar Albert Ajnštajn, koji je svoj doprinos dao u vidu teorije fotoelektričnog efekta, odnosno emisije elektrona iz metala pod dejstvom svetlosti. Za svoje objašnjenje te pojave, Ajnštajn je 1921. godine osvojio Nobelovu nagradu za fiziku. Postojanje fotoelektričnog efekta je 5 godina ranije u praksi dokazao njegov kolega Robert Milikan.

Unapređeni solarni sistemi za zagrevanje vode su u osvit prošlog veka bili izuzetno traženi u Americi zato što su ugalj i drvo bili skupi energenti. Pronalazak prirodnog gasa u Los Anđelesu tokom dvadesetih i tridesetih je podrio njihovu popularnost. Viljem Bejli, proizvođač odgovoran za omasovljavanje bojlera na sunčevu energiju, je to pretvorio u svoju prednost i saznanja iz oblasti solarne energetike primenio na novootkriveno fosilno gorivo.

Da li se i dalje sećate Čarlsa Fritsa i njegove solarne ćelije sa niskom efikasnošću pretvaranje svetlosne u električnu energiju? E pa… Daril Čapin, Kalvin Fuler i Džerald Pirson su 1954. godine razvili fotovoltaik koji je proizvodio dovoljno energije za napajanje električnih uređaja u svakodnevnoj upotrebi. Efikasnost je najpre povećana na 4 odsto, a zatim i na 11 odsto.

Foto: Wikipedia/Camerafiend

Iza projekta prve komercijalne poslovne zgrade pasivnog dizajna i sa grejanjem „na Sunce“, izgrađene u drugoj polovini dvadesetog veka, stoji arhitekta Frenk Bridžers. (fotografija levo)

Korporacija „Hoffman Electronics“ je efikasnost solarnih ćelija uzdigla na 14 odsto 1960. godine. Tri godine kasnije, Japan je na svetioniku postavio elektranu od 242 vata, najveću toga vremena.

Ćelija po ćelija, 1970. godine, proizvodnja fotovoltaika je premašila 500 kilovata.

Prva elektrana, čija snaga iznosi 1 megavat, je „nikla“ 1982. godine u Kaliforniji, dok su pionirski letački poduhvat avionom na solarni pogon „Ikar“ preduzeli Nemci 1996. godine. Krila i rep „Ikara“ su bili prekriveni sa 3.000 superefikasnih solarnih ćelija.

Kumulativni kapacitet fotovoltaika je obeležio „jubilarnih“ 1.000 megavata u sumrak starog milenijuma (1999). Krajem 2019. godine, popeo se na 629 gigavata. Od neefikasnih ćelija 1883. godine do udela od 3 odsto u globalnom energetskom miksu 2019. godine, bio je dug put. Međunarodna egencija za energiju (IEA) prognozira da će rast solarne energije do 2050. godine obezbediti 4,7 „sunčanih“ teravata.

Solarni paneli postaju sve efikasniji, pristupačniji i tanji, a u doba globalne borbe protiv klimatskih promena i sve poželjniji izvor energije.

Jelena Kozbašić