انرژیِ خورشید و باد
اگر از جاده‌های نزدیکِ یزد یا کرمان بگذرید، شاید ردیف‌های بلندِ صفحه‌های سیاه و براقی را ببینید که رو به آسمان خوابیده‌اند. در جاده‌ی قزوین به رشت هم، نزدیکِ منجیل، ده‌ها ستونِ سفید با پره‌های بزرگ آرام می‌چرخند. این‌ها چه می‌کنند؟
صفحه‌های خورشیدی
صفحه‌ی خورشیدی نورِ خورشید را مستقیم به انرژیِ الکتریکی تبدیل می‌کند. هیچ بخشی از آن نمی‌چرخد و دود هم ندارد. صفحه‌های خورشیدی را روی ماشین‌حساب، چراغِ راهنمایی، پشت‌بامِ خانه‌ها، ماهواره‌ها و ایستگاهِ فضایی می‌بینیم. بازدهِ صفحه‌های امروزی حدودِ ۲۰ تا ۲۵ درصد است؛ یعنی حدودِ یک‌چهارمِ انرژیِ نوری را برق می‌کنند.
ایران کشوری آفتابی است و در بیشترِ شهرهایش سالی بیش از ۲۸۰ روزِ آفتابی دارد. پس انرژیِ خورشیدی برای ایران گزینه‌ی خیلی خوبی است.
آبگرم‌کنِ خورشیدی
راهِ ساده‌ترِ استفاده از خورشید، گرم کردنِ آب است. در آبگرم‌کنِ خورشیدی، آب در لوله‌هایی با رنگِ تیره می‌چرخد. سطحِ تیره نورِ خورشید را جذب و به گرما تبدیل می‌کند و آبِ درونِ لوله‌ها گرم می‌شود. آبِ گرم بالا می‌رود و در مخزنی جمع می‌شود که دورش عایق است. در یک روزِ آفتابی دمای این آب ممکن است به ۶۰ تا ۷۰ درجه‌ی سلسیوس برسد.
باد
ایرانیان از هزاران سال پیش انرژیِ باد را به کار گرفته‌اند. آس‌بادهای نشتیفان در خراسان هنوز با بادهای تندِ آن منطقه گندم آرد می‌کنند. امروز به جای آس‌باد، توربینِ بادی می‌سازیم. باد پره‌ها را می‌چرخاند و مولدی که پشتِ پره‌هاست، انرژیِ جنبشیِ باد را به برق تبدیل می‌کند.
باد از کجا می‌آید؟ خورشید خشکی و دریا و نقطه‌های گوناگونِ زمین را یکسان گرم نمی‌کند. هوای گرم بالا می‌رود و هوای سرد جایش را می‌گیرد. این هوای جابه‌جاشونده همان باد است. پس انرژیِ باد هم در اصل از خورشید آمده است.
انرژیِ خورشید و باد پاک و تجدیدپذیرند، اما یک عیب دارند: همیشه در دسترس نیستند. شب‌ها خورشید نیست و باد هم گاهی نمی‌وزد. برای همین باید برق را در باتری ذخیره کرد یا کنارشان از منبع‌های دیگر هم کمک گرفت.
در خانه امتحان کنید
- دو بطریِ نوشابه‌ی یکسان را پر از آب کنید. دورِ یکی کاغذِ سیاه و دورِ دیگری کاغذِ سفید بپیچید.
- هر دو را دو ساعت زیرِ آفتاب بگذارید.
- آبِ کدام گرم‌تر شد؟ چرا لوله‌های آبگرم‌کنِ خورشیدی را تیره می‌سازند؟
واژه‌های این درس
- صفحه‌ی خورشیدی - صفحه‌ای که نور را مستقیم به برق تبدیل می‌کند.
- آبگرم‌کنِ خورشیدی - دستگاهی که با نورِ خورشید آب را گرم می‌کند.
- آس‌باد - آسیای بادیِ قدیمیِ ایرانی.
- توربینِ بادی - دستگاهی که با چرخیدنِ پره‌هایش در باد، برق می‌سازد.
ایده‌ی اصلی
صفحه‌ی خورشیدی نور را مستقیم برق می‌کند و آبگرم‌کنِ خورشیدی با سطحِ تیره، آب را گرم می‌کند. توربینِ بادی انرژیِ جنبشیِ باد را برق می‌کند. این منبع‌ها پاک و تجدیدپذیرند، اما همیشه در دسترس نیستند.