Gazeta Nr 52

ROLNICTWO ZRÓWNOWAŻONE NUMER 52 Skąd się wzięło OZE? Fotowoltaika – historia prawdziwa OZE to „odnawialne, niekopalne źródła energii obejmujące energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, energię geotermalną, energię hydrotermalną, hydroenergię, energię fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z biopłynów” (Ustawa z 20 lutego 2015 r). Czyli mówiąc krótko są to źródła energii, które w zasadzie się nie wyczerpują. AgroNews .com.pl 39. W ydaje się to proste, prawda? W koło nas widzimy efek- ty wykorzystania OZE – rol- nictwo, osoby fizyczne, biznes. Na szczegól- ną uwagę zasługują instalacje fotowoltaiczne, ponieważ ich obecność jest mocno dostrze- galna w obecnych czasach. WYWIAD NUMER 30 NUMER 52 Warto zadać sobie pytanie skąd one się wzię- ły, jaka jest ich geneza i kto przyczynił się do tego, że dziś gro ludzi korzysta z takowych in- stalacji? • Francuski naukowiec Alexandre Edmond Becquerel prowadził eksperymenty z elektroda- mi metalowymi i elektrolitem już w 1839. Jego prace badawcze dotyczyły elektryczności i foto- grafii. W 1840 odkrył zjawisko fotowoltaiczne, a w 1866 jako pierwszy dokonał pomiaru tempe- ratury za pomocą ogniwa termoelektrycznego. • Po 40-stu latach genialnego odkrycia Becqu- erela, następne osoby mocno angażują się w ba- dania i są to między innymi brytyjscy naukow- cy – William Grylls Adams i jego uczeń Richard Evans Day. Postawili oni kolejny krok dla rozwo- ju instalacji fotowoltaicznej. Badając materiały wykonane z selenu, zaobserwowali, że w trakcie ich ekspozycji na światło można wytworzyć im- puls elektryczny. Ich pionierska praca była zapo- wiedzią mechaniki kwantowej na długo zanim większość chemików i fizyków zaakceptowała istnienie atomów. Dzięki temu Adams i Evans odkryli efekt fotowoltaiczny, udowadniając, że stały materiał potrafi przetworzyć energię świetlną w prąd bez ruchu czy ciepła. •Mija kolejne kilkadziesiąt lat. W 1904 roku znany wszystkim Albert Einstein opublikował swoją pracę opisującą naturę światła i efekt fo- towoltaiczny. Wykazał w niej, że światło to stru- mień cząstek – fotonów, z których każdy niesie ściśle określoną porcję energii – kwant energii. Foton oddziałując na elektron znajdujący się na powierzchni płytki metalowej, przekazuje mu całą swą energię. Gdy energia fotonu jest więk- sza od energii wiązania elektronu, elektron zo- staje wyrwany z powierzchni płytki i zachodzi zjawisko fotowoltaiczne. Ten najsłynniejszy fizyk świata w 1921 roku, za swoje odkrycie, został uhonorowany Nagrodą Nobla. Ciekawostką jest fakt, że w 1916 roku Amerykanin Robert Milli- kan poparł teorię Einsteina, przedstawiając do- świadczalny dowód istnienia zjawiska fotowolta- icznego. • Polak również wpisał się w historię powsta- nia fotowoltaiki. Był to Jan Czochralski, któ- ry w 1916 roku opracował metodę produkcji krzemu monokrystalicznego. Osiągnięcie Po- laka umożliwiło wytwarzanie monokrystalicz- nych ogniw słonecznych. Pierwsze takie ogni- wo krzemowe zostało zbudowane w 1941 roku. • Pierwszy moduł fotowoltaiczny powstał w 1954 roku w oddziale badawczym Bell La- boratories. Te krzemowe ogniwa słonecz- ne opracowali Gerald Pearson, a także Daryl Chapin i Calvin Fuller. Miały one małą spraw- ność na poziomie 6% i zasilały jedynie wiatra- ki zabawki, a także radio. Odkrycie trójki na- ukowców opisano w The New York Times jako „początek nowej ery, prowadzącej ostatecznie do realizacji wykorzystania niemal nieograni- czonej energii słońca do zastosowań cywiliza- cyjnych”. Wysokie koszty wytwarzania ogniw oraz ich niska efektywność powodowały, że osiągnięcie traktowano bardziej jako cieka- wostkę technologiczną niż coś, co mogłoby być powszechnie używane. • Ceny fotowoltaiki w połowie XX wieku były horrendalne, a sama technologia – niedostęp- na dla zwykłych ludzi. Dlatego też, w 1958 roku Armia Amerykańska i Air Force posta- nowiły wykorzystać ogniwa fotowoltaiczne jako źródło zasilania dla ściśle tajnego pro- jektu – orbitujących wokół Ziemi satelitów. Początkowo technologia się nie sprawdziła, a Stany postanowiły przerzucić się na bate- rie chemiczne – źródła zasilania dla satelity Vanguard. Doktor Hans Ziegler był przeciw- ny teorii, że technologia ogniw fotowoltaicz- nych jest niesprawdzalna. Twierdził również, że konwencjonalne baterie wyczerpią się w ciągu kilku dni, podczas gdy ogniwa słonecz- ne mogłyby zasilać satelitę przez lata. Pod jego namową Armia Amerykańska poszła na kompromis i w satelicie Vanguard I zastoso- wano podwójny system zasilania: bateriami chemicznymi oraz krzemowymi ogniwami sło- necznym. Był to bardzo dobry ruch, ponieważ tak jak przewidywał Ziegler, baterie chemicz- ROLNICTWO ZRÓWNOWAŻONE 38. AgroNews .com.pl