Wat is potentiële zonne-energie?

Potentiële zonne-energie is energie opgeslagen in de zon, die kan worden omgezet in andere vormen van energie. Slechts een heel klein deel van de energie die ons op aarde ter beschikking staat van de zon, wordt gevangen en door mensen gebruikt. De meeste hernieuwbare energiebronnen op aarde zijn afkomstig van de energie van de zon. De enige uitzonderingen hierop zijn geothermische en getijdenenergie.

Potentiële zonne-energie komt op het aardoppervlak aan in de vorm van lichtgolven die vanuit de zon door de ruimte zijn gereisd. De golflengten van deze zonne-energie variëren, waarbij het grootste deel van het licht in het infrarode of zichtbare bereik ligt en sommige in het ultraviolette bereik. Wanneer lichtgolven de atmosfeer van de aarde bereiken, wordt ongeveer een derde van de energie teruggekaatst in de ruimte. De rest van de energie wordt geabsorbeerd door de atmosfeer, wolken, land en de zee.

Een deel van de potentiële zonne-energie die wordt geabsorbeerd door de aarde, wordt omgezet in andere vormen van energie die door mensen kunnen worden gebruikt om energie te genereren. Zonne-energie zorgt ervoor dat water verdampt, wat bijdraagt ​​aan luchtbewegingen zoals wind. Windenergie kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken.

Zelfs de kracht die ontstaat door het verbranden van fossiele brandstoffen komt oorspronkelijk uit zonne-energie. Fotosynthese door planten vangt de potentiële zonne-energie op en zet deze om in chemische energie, waardoor nieuwe op koolstof gebaseerde materie ontstaat. Op deze manier komen plantaardige materie, voedsel, hout en dierlijke materie uiteindelijk allemaal voort uit de zonne-energie van de zon.

Naast het gebruik van potentiële zonne-energie indirect door fossiele brandstoffen te verbranden of wind en andere natuurlijke fenomenen te gebruiken om elektriciteit op te wekken, vangen mensen ook wat zonne-energie op en zetten deze direct om in elektriciteit. Een van de belangrijkste technologieën die hiervoor worden gebruikt, is fotovoltaïsche zonne-energie. Op atomair niveau werkt fotovoltaïsche cellen omdat bepaalde materialen lichtgolven kunnen absorberen en vervolgens elektronen afgeven. De elektronen die vrijkomen, kunnen worden opgevangen als een elektrische stroom. Silicium is zo'n soort materiaal.

De wetenschap van fotovoltaïsche zonne-energie werd voor het eerst ontdekt al in 1839. Meer dan honderd jaar lang was de technologie te duur om op grote schaal te worden gebruikt. In de jaren zestig werd potentiële zonne-energie gebruikt om stroom op ruimtevaartuigen te creëren. De moderne technologie is nu zover dat potentiële zonne-energie efficiënt kan worden benut, wat leidt tot veel persoonlijke en commerciële toepassingen.