Eguzki-energia

Eguzki-energia eguzkitik Lurrera erradiazio elektromagnetiko itxuran iristen den energia mota da. Eguzkia energi-iturri agortezina eta berriztagarria da. Gizakiak zeharka erabiltzen du batez ere (adibidez, eguzkiaren energiari esker hazten diren landareen bidez); edo, berriztagarriak ez diren sistema industrialak erabiliz, energia termikoa edo elektrizitatea sortzeko.

Eguzkiaren erradiazioaren indarra latitudea, eguraldia eta eguneko orduaren arabera aldatzen da, eta baldintza egokiak ematen badira 1.000 W/m² ingurukoa da.

Eguzki energiaren irradiazio bero eta argiari, onura atera izan dio gizakiak antzinako garaietatik, etengabe garatu diren teknologia ezberdinak baliatuz.

Eguzki irradiazioa, eguzki energiaren eraginez sortutako bigarren mailako energia iturriekin batera; eolikoa, olatu energia, energia hidroelektrikoa eta biomasa, Lurrean eskuragarri dauden energia berriztagarrien zatirik handiena da. Hala ere, eguzki energia baliagarriaren zati txiki bat besterik ez da erabiltzen.

Eguzkiak eragindako energia sorkuntza, zibilizazio industrialean, aparatu termiko eta fotovoltaikoen bidez egiten da. Aparatu horietarako lehengaiak lurpetik ateratzeko, lehengai horiek prozesatuta aparatuak fabrikatzeko, eta aparatu horien mantentze lanetarako eragiketak kutsagarriak dira, eta baliabide ez-berriztagarriak erabiltze dituzte. Beste erabilera batzuen adibideak: eguzki-arkitektura bidezko berotze eta hozte sistemak, ur edangarria distilazioz eta desinfekzioz eskuratzea, argi naturala, ura berotzea, eguzki-sukaldea eta industri erabilpenerako berotze prozesuak.

Eguzki-teknologien sailkapenean, eguzki energia jasotzeko, bihurtzeko eta banatzeko duten moduaren arabera sistema aktibo edo pasiboak bereizten dira. Sistema aktiboek, eguzki energiari onura ateratzeko panel fotovoltaikoen eta eguzki kolektore termikoen beharra dute, hau da, beste jatorria duen energia gastu bat dute. Sistema pasiboek aldiz, ez dute kanpo energiarik erabiltzen. Eguzkira bideratutako eraikuntzak, masa termiko egokiko edo argia barreiatzen duten materialen hautaketa edo aireak bakarrik zirkulatzen duen inguruneen diseinua lirateke adibide batzuk.

Energia 

Lurrak, atmosferaren gainazalean, 174 petawatioko (PW) eguzki erradiazioa jasotzen du. %30 inguru espaziora islatzen da berriz ere, eta gainontzekoa lainoek, itsasoek eta lur masek xurgatzen dute. Lurraren gainazalean, eguzki argiaren espektroa argi-ikusgarria eta infragorri hurbilaren artean banaturik aurkitzen da, zati txiki bat ultramorean dagoelarik.

Lur gainazalak, ozeanoek eta atmosferak xurgatzen dute eguzki erradiazioa, eta honen eraginez tenperatura igoera bat jasaten dute. Ozeanoetatik lurrundutako ura dakarten aire masa beroak igo egiten dira, honek atmosferako zirkulazioa edo konbekzioa sortzen du. Aire masa garaiera handi batera iristen denean, tenperaturaren jaitsiera dela eta, laino bihurtzen dira kondentsazioz ezagutzen den egoera aldaketari esker. Ondoren euri bezala lurrazalera itzuliko da berriro, uraren zikloa osatuz. Ur kondentsazioan eratutako bero sorrak konbekzioa areagotzen du, eta honen ondorioz atmosferako fenomeno ezberdinak sortzen dira, haizea, zikloiak eta antizikloiak esaterako. Lur masek eta ozeanoek jasotako eguzki argiaren eraginez, lurrazala 14 °C-ko bitarteko tenperaturan mantentzen da. Fotosintesiari esker, landareek eguzki energia, energia kimikoan bihurtzen dute, janaria, egurra eta erregai fosilen jatorria den biomasa sortuz.

Atmosferak, ozeanoek eta lur masek urtero jasotako energia 3,850,000 exajoule (EJ) da. Fotosintesiak urtean 3,000 EJ bihurtzen ditu biomasan. Adibide bat emateko, urte bakar baten eguzkitik jasoko litzatekeen energia, munduko energia ez berriztagarri guztietatik (ikatza, gas naturala eta meategietako uranioa) inoiz lortuko litzatekeen energiaren bikoitza da.

Ondoko taularen arabera eguzki, haize eta biomasaren energia nahikoa litzateke gure energi beharrak asetzeko. Hala ere, biomasaren erabilpenaren igoerak efektu negatiboa izan du berotze globala eta janariaren prezioen igoerak eragin ditu, baso eta uztak bioerregaien produkziora bideratzearen ondorioz. Eguzkiak eta haizeak hala ere, beste ondorio batzuk izan ditzakete.

Erabilpenak 

Eguzki energia aipatzeak, eguzkiaren irradiazioa helburu praktikoak erdiesteko erabiltzea esan nahi du. Hala ere, energia berriztagarri guztiek, geotermikoak eta olatuek eragindakoak izan ezik, eguzkiaren eraginez sortzen dute energia.

Esan bezala, eguzki-teknologiak pasibo edo aktibo bezala sailkatzen dira, energia nola jaso, bihurtu eta banatzen duten arabera. Teknika aktiboek beste tresna batzuen beharra dute eguzki-argia erabilgarria den zerbaitetan bihurtzeko. Teknika pasiboek aldiz, materialen ezaugarriak, orientazioak, aire zirkulazioa errazten duten guneen diseinua kontuan hartzen dituzte, beste iturri baten beharrik gabe. Ondoren teknika ezberdinen laburpenak azalduko ditugu.

Arkitektura eta hirigintza plangintza 

Eguzki argiak eraikuntzen diseinuan eragina izan du arkitekturaren historiaren hasieratik. [[greziar arkitektura|Greziarrak] ] eta txinatarrak izan ziren eguzki-arkitektura eta hiri-plangintza metodoak erabiltzen lehenak. Euren eraikinak hegoaldera orientatzen zituzten beroa eta epeltasuna jasotzeko.

Eguzki arkitektura pasiboaren ezaugarri orokorrenak ondorengoak dira: eguzkirako orientazioa, gorputz trinkoak (azalera-bolumen erlazio txikikoak), aukeratutako itzaltzeak (teilatu-hegalak), eta masa termikoa. Ezaugarri hauek tokiko klima eta ingurunera egokituz gero, ondo argiztatutako eta batez besteko tenperatura egokiko guneak lortu daitezke. Gaur egungo eguzki-diseinuko azken joerek, eguzki argiztapen, berotze eta aireztatze sistemak aldi berean batzen dituzte, ordenagailuzko modelizazioa erabiliz. Bonba, aireztagailu eta leiho automatikoak bezalako ekipamendu aktiboek, diseinu pasiboak osatu ditzakete, sistemaren onurak areagotuz.

Nekazaritza eta baratzezaintza 

Nekazaritzak eguzki energiari ahalik eta etekin handiena ateratzea du helburu, modu honetan landareen ekoizpena handituz. Teknika ezberdinen bitartez argiaren aprobetxamendua hobetu daiteke. Hona hemen adibide batzuk, lerroen orientazioa, lerroen arteko garaiera ezberdinak, eta landare barietateen nahasketa. Landareen hazkuntzaz gain, eguzki energiak baditu beste erabilpen batzuk arlo honetan; uraren ponpaketa, uzten edota ongarrien lehorketa. Berriki, ardogileak eguzkiaren energiaz baliatzen hasi dira, xafla fotovoltaikoen bitartez mahats prentsak aktibatzeko.

Berotegiek esaterako, eguzki energia bero bihurtzen dute, sasoi kanpoko landare batzuen hazkuntza ahalbidetuz. Baita bertakoak ez diren landareen hazkuntza ere. Antzinako negutegiak Erromatarren garaikoak dira, Tiberio enperadoreak luzokerrak urte osoan izan zitzan erabili zirenak. Lehenengo negutegi modernoak XVI. mendean Europan eraiki ziren, beste lurraldeetatik ekarritako landaretza bizirik mantentzeko. Gaur egun oraindik, negutegiak inportantzia nabaria dute nekazaritzako hainbat arlotan.

Eguzki Argia 

Historian zehar argiztapena argi natural bitartez egin izan da. Hala ere, 20. mendetik aurrera, argiztapen artifizialak leku hartu dio naturalari.

Sistema berezi batzuek, kanpoko argi naturala jaso eta barruko argiztapenerako erabiltzen dute. Teknologia pasibo honek energiaren erabilpena murriztu egiten du bi modutan; alde batetik argiztapen artifiziala murriztuz, eta bestetik eguzki argi ez zuzena izatean, aire girotuaren beharra txikituz. Bestalde, kuantifikatzeko zaila bada ere, argi naturalaren erabilpenak onura psikologiko eta fisiologikoak eskaintzen ditu. Argi naturalaren erabilerarako, leihoen tamaina, orientazio eta mota kontu handiz aukeratu beharreko kontua da. Horrez gain, kanpoko itzaltze sistemak ere erabili daitezke. Sistema hauek, modu egokian kokatu eta erabilita, argiztapenerako energiaren %25 aurreztera iritsi daitezke.

Eguzki argiztapen hibridoa, barruko argiztatzea eskaintzen duen eguzki metodo aktibo bat da. EAH-k eguzki energia ispilu bitartez jaso eta zuntz optikoen bitartez eraikin barrura garraiatzen du. Sistema hauek, jasotzen duten eguzki argiaren %50 transmititzeko gai dira.
Hala ere, eguzki argia eta elektrizitate erabilpena geografia, klima eta ekonomiak baldintzatzen ditu, eta zaila da sistema hauek leku guztietara orokortzea.

Eguzki-energia termikoa 

Energia mota honetan panel beltzak erabiltzen dira, eguzkiaren izpiak energia termikoan bihurtzeko. Energia hau panelen ondotik igarotzen den ura berotzeko erabiltzen da gehienetan, etxeetarako ur beroa lortzeko edo igerilekuak berotzeko adibidez. Era honetan errendimendu handiak lortu daitezke, jasotako energiaren %70 aprobetxatuz.

Horrez gain sukaldatzeko eta inguruen aireztapenerako ere erabili daiteke. Azken hau, airearen tenperatura ezberdinen eraginez sortutako korronteen mugimenduari esker.

Eguzki-energia termoelektrikoa 

Eguzki-energia termoelektrikoa, eguzkia erabiltzen duten energi zentraletan ematen den teknologia da hau. Eguzkiaren argia ispilu kopuru handia erabiliz kontzentratzean datza. Normalean ispiluak dorre batera zuzentzen dira, dorrean dauden ur (edo beste likido bateko) biltegiak berotuz. Horrela generadore elektriko bat mugitzen duen lurrina sortzen da.

Generazio elektrikoa 

Xafla erdieroaleak erabiltzen dira efektu fotoelektrikoaren bidez elektrizitatea sortzeko. Gaur egun (2008), honen errendimendua %15 ingurukoa da.
Elektrizitate bihurtze hau energia fotovoltaiko, eguzki energi kontzentrazio sistema eta hainbat teknologia berrien bitartez egin daiteke. Energia fotovoltaikoa behar gutxiko eta ertaineko gailuetarako erabili izan da batez ere, kalkulagailuak esaterako.
 
Energia handiko generaziorako eguzki energia kontzentrazio sistemak erabili izan dira. Hala ere, gaur egun multi-megawatioko baratze fotovoltaikoak ugaritzen ari dira. Estatu batuetako Nevadako (Clark County) 14MW-ko baratza, edota Espainian, Beneixamako 20MW-ko baratza.

Etenkako energia iturri izanik, eguzki energiak laguntzako hornikuntza behar du, aukera baliagarri bat energia eolikoa izanik. Normalean hala ere, baterien bitartez egiten da.

Besteak 

Bestelako erabilpenak ere badaude. Adibidez ura gezatzeko energia itzela behar da, eta ura horrela lortzeko beharra duten leku asko beroak izaten direnez (Kanariar uharteak, Arabiar herrialdeak...) eguzki-energia darabiltzen da askotan. Eguzki energia kimikoki ere erabili daiteke, termolisia eta fotolisia bezelako erreazkzioak ahalbidetuz.Horrez gain, ibilgailuen funtzionamenduaren inguruan ikerketak egiten ari dira.

Energia biltegiratzeko metodoak 

Eguzki energia ez da eskuragarri gauez, beraz energia biltegiratzea arazo garrantzitsua da gaur egungo sistema modernoek etengabeko energia hornidura eskatzen baitute.

Masa termikoan oinarritutako sistemek bero bezala gorde dezakete energia. Sistema hauek bero espezifiko handiko materialak erabiltzen dituzte, ura, lurra eta harria esaterako.
Solidotik likidora aldatzen diren materialak beste aukera bat dira parafina argizaria eta Glauberren gatza adibidez. Material hauek erraz eskuragarri daitezke, ez dira garestiak eta etxeko lanetako tenperaturak jasaten dituzte (64 °C).

Beste aukera bat hidroelektrizitatean oinarrituta dago. Energia eskuragarri denean ura maila txikiago batetik maila handiagoko biltegi batera ponpatzen da. Ondoren, energia eskaria hornitu ezin denean, ur hau askatu egiten da, modu honetan pilatutako energia berreskuratuz ura generadore hidroelektriko batetik pasaraztean.

Ikus, gainera 
 Eguzki-energia Euskal Herrian
 Argi-energia

Kanpo estekak 
   Eurosolar webgunea.
  Solarweb webgunea.

Eguzki-energia
Energia alternatiboa
Energia iraunkorra