Güneş Enerjisi
Güneş’in yaydığı ısı, ışık ve bütün elektromagnetik ışınımlar tükenmez bir enerji kaynağıdır. Kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar çoktan tükendiğinde, Güneş’in derinliklerindeki nükleer tepkimelerden kaynaklanan bu enerji Güneş var olduğu sürece uzaya yayılacaktır. Ne var ki, Dünya’nın atmosferi, bulutlar ve hava kirliliği bu ışınımlardan bir bölümünün yeryüzüne ulaşmasını engeller ve güneş enerjisinden yararlanma olanaklarımızı kısıtlar.
Güneş enerjisinden başlıca üç biçimde yararlanılabilir: Doğrudan ısı elde etmek; kimyasal tepkimeleri gerçekleştirmek ve elektrik üretmek.
Konutları ve kullanım sularını doğrudan güneş enerjisiyle ısıtmak üzere tasarlanmış en basit yöntemde, çatıların üzerine “güneş panosu” ya da “güneş toplayıcısı” denen büyük bir levha yerleştirilir. Çatının en çok güneş alan yönüne yerleştirilen bu toplayıcı, içinden yavaş yavaş ve sürekli olarak su akıtılan borularla örülmüş gibidir. Bu borular, ışınımları daha çok soğurabilmeleri için siyaha boyanmış, ısı kaybını önlemek üzere alttan yalıtılmış ve soğuk rüzgârlardan korumak için iki ya da üç kat astarlanmıştır. Güneş ışınları bir mercek ya da ayna yardımıyla bu toplayıcı üzerinde yoğunlaştırılırsa daha çok ısı elde edilir. Örneğin Fransa’daki Mont-Louis’de yüksek bir tepede kurulmuş bir güneş fırını, istenen yöne çevrilebilen dev bir içbükey aynanın topladığı güneş ışınlarıyla ısıtılır ve cam ya da metal eritmek için kullanılır. Elektrik santrallarındaki türbinleri döndürmek için gerekli buhar da aynı yöntemle elde edilebilir. Güneş fırınlarının evlerde yemek pişirmek için kullanılması da birçok ülkede giderek yaygınlaşmaktadır.
Güneş enerjisinin yeryüzündeki belki en önemli kullanımı bitkilerdeki fotosentez olayıdır. Yeşil bitkilerdeki klorofil pigmenti güneş ışığını soğurur; bitki de bu enerjiyi kullanarak havadan aldığı karbon dioksidi suyla birleştirip basit bir şeker olan glikoza dönüştürür. Böylece hem güneş enerjisi bitkilerle beslenen insanlara ve hayvanlara kimyasal enerji biçiminde aktarılır, hem de fotosentez sonucunda açığa çıkan oksijen soluduğumuz havayı tazeler. Ayrıca, yeşil bitkiler gibi klorofil içeren su yosunlarından fotosentezle oksijen ve karbonhidrat elde etmek üzere denetimli biyolojik sistemler geliştirilmiştir. Bu sistemler uzun süreli uzay yolculuklarında çok yararlı olacaktır.
Güneş ışığından elektrik üretme teknolojisinde de çok büyük ilerlemeler sağlanmıştır. Bu amaçla kullanılan güneş pillerinde, metal elektrotlar arasına yarıiletken silisyum kristalleri yerleştirilir. Bu kristalin üzerine ışık düştüğü zaman, silisyum atomundan kopan elektronlar iki elektrot arasında akarak bir elektrik akımı oluşturur. Güneş ışınımlarını engelleyecek bir atmosfer olmadığı için, uzay araçlarında ve uydularda enerji kaynağı olarak güneş pilleri çok kullanılır. Oysa yeryüzünün birçok yerinde, güneş pillerinin sağladığı enerji genellikle yalnız hesap makineleri gibi küçük elektronik aygıtları çalıştırmaya yeterlidir. Ama çok güneşli yörelerde bu üreteçlerden verimli biçimde yararlanılabilir. Örneğin ABD’nin California eyaletindeki Carissa Ovası’nda kurulmuş olan dünyanın en büyük güneş enerjisi santralı 6,75 MW gücündedir. Silisyum kristalli 256 güneş pilinden oluşan dev toplayıcı bilgisiyarla denetlenerek her an Güneş’e yöneltildiği için güneş enerjisinden en üst düzeyde yararlanılır. Afrika’da da güneş enerjisiyle çalışan televizyonlar ve küçük yerleşmelerin elektriğini sağlayan güneş enerjisi santralları vardır. Suudi Arabistan’daki bir güneş enerjisi sistemi de 7.000 kişilik bir yerleşim biriminin aydınlatma, su dağıtım, televizyon ve sulama sistemleri için gerekli enerjiyi sağlar.
