تاپیک انواع منابع انرژی نو

فصل اول

مقدمه

محیط زیست

1تاثیر انرژی بر محیط زیست

پاره اي از فعاليتهاي مرتبط با انرژي که باعث انتشار آلاينده هاي خطرناک مي گردند در زير ارائه شده است :
* هيدرو کربنها (مانند بنزين) که به سرعت از طريق فرآيندهاي صنعتي و استخراج گاز و نفت انتشار مي يابند . سهم هر يک از منابع آلاينده به طرز قابل ملاحضه اي در کشورهاي متفاوت، متغير است .
*استفاده از بنزين و گازوئيل در بخش حمل و نقل، باعث انتشار هيدروکربن ها (شامل هيدروکربن هاي آروماتيک چند حلقه اي يا pah) و دي اکسيد گرديده و به عنوان عمده ترين منبع توليد مواد آلايندۀ سمّي هوا در رابطه با فعاليت هاي مرتبط با انرژي محسوب مي شوند . سهم خودروها در انتشار سرب در ايالات متحده در سال 1980 حدود 87% درصد مي باشد که اين ميزان بيشتر به دليل ستفاده از بنزين سرب دار در وسايل نقليه قديمي مي باشد . که اين ميزان زيادي کاهش يابد و تا سال 1990 براساس قوانين وضع شده مبني بر استفاده از بنزين بدون سرب به چند درصد برسد . تلاشهاي مشابهي از طرف اغلب کشورهاي عضو، جهت کاهش يا حذف سرب از بنزين در دست اقدام است .
* مقادير کمي از آرسنيک، جيوه، بريليوم و مواد پرتوزا مي توانند در طي فرايند احتراق ذغال سنگ و نفت کوره در نيروگاه هاي برق و ديگهاي بخار صنايع، آزاد شوند . مواد ياد شده اجزاء کمياب ذغال سنگ و نفت کوره محسوب مي شوند که در طي فرايند احتراق، به صورت ذرات معلق در هوا انتشار مي يابند .
* جيوه، دي اکسيد کلردار و فوران فقط تعدادي از آلاينده هايي هستند که در اثر سوزاندن و تبديل به خاکستر کردن زائدات شهري در هوا انتشار مي يابند . لازم به ذکر است در سال هاي اخير مسأله زباله سوزي بيشتر مورد توجه گرفته است . مطالعاتي از طرف کشور هاي iea جهت تعيين ميزان آلودگي در اطراف تجهيزات خاکستر سازي زائدات آغاز شده است . تعيين و تشخيص اثرات سوء چنين تجهيزاتي بر سلامت انسان بسيار مشکل است .

* در رابطه با آلودگي هوا آلاينده ها به دو دسته تقسيم شده اند :
* آن دسته از آلاينده ها که به صورت مستقيم وارد هوا مي شوند (مهمترين آنها عبارتند از: SOx، NO، PM[1]، VOC[2]، CO) .
* آن دسته از آلاينده ها که در اثر واکنش فتوشيميايي در جوّ شکل مي گيرند . از مهمترين تشعشعات ثانويه هوا مي توان VOC و NOx را نام برد که باعث تشکيل اُزن و پراُ کسي استيل نيترات [3] مي شوند . غلظت زياد آلاينده هاي مذکور و همچنين اُزن، داراي اثرات اکولوژيکي – ايمني بوده، همچنين سبب توليد بو و کاهش ديد مي شود . چنين اثراتي بيشتر در سطح محلي و گاهي اوقات در سطح منطقه اي محسوس است . کربن آلي فرّار و NOx به عنوان عوامل اصلي ايجاد دود مه فتو شيميايي تشخيص داده شده اند (مانند پديده اي که در لوس آنجلس صورت پذيرفت) .

رسوب اسيد
* انتشار 2SO و NOxعوامل اصلي در ايجاد رسوب اسيدي به شمار مي آيند . اين دو آلاينده در گذشته سبب بروز مشکلات محلي مي شدند (بيشتر از نقطه نظر سلامتتي و بهداشت ) . به دليل افزايش سطح آگاهي جامع در مورد ايجاد باران هاي اسيدي در بعد منطقه اي و برون مرزي، نه تنها توجه خاصي به اين دو آلاينده معطوف شده است بلکه ديگر آلاينده ها نظير VOC، کلريدها، ازن و عناصر کمياب که همراه با باران هاي اسيدي رسوب خواهند نمود . نيز مد نظر قرار گرفته اند . هر چند رسوب اسيد به عنوان عاملي مهم در تخريب محيط زيست شناخته شده اما رابطه دقيقي بين انتشار آلاينده ها و ميزان تخريب ارائه نشده است . اثرات سوء رسوبات اسيدي مي تواند از طريق انتقال به وسيله باد، مناطق وسيع تري را در بر بگيرد .
مهمتريناين اثرات سوء عبارتند از :
*اسيدي شدن درياچه ها، رودخانه ها و آب هاي زيرزميني که سبب تحديد حيات آبي و ماهيان خواهد شد .
*خسارت به جنگلها و در بعضي موارد محصولات کشاورزي .
*تخريب ساختارهاي انسانساخت مانند ساختمانها، بدنه هاي فلزي و ....
فعاليتهاي مرتبط با انرژي که به عنوان اصلي ترين عامل در ايجاد رسوبات اسيدي شناخته شده اند به شرح زير مي باشند :
*مراکز توليد برق، گرمايش خانگي و بخش صنايع، حدود 80% از کل انتشار SO2 را عهده دار مي باشند (ذغال سنگ به تنهايي 70% از اين ميزان را انتشار مي دهد) .از ديگر منابع توليد SO2 تجهيزات پالايش گاز ترش مي باشد . در طي اين فرايند گاز H2S توليد مي شود که در واکنشهاي بعدي به SO2 تبديل مي شود .

[1]- Particulate Matter

[2]- Volatile Organic Compound

[3]-Peroxyacetylnitrate(PNA)

*حمل و نقل از طريق جاده به عنوان مهمترين عامل انتشار NOx به شمار مي آيد . حدود 48% از کل NOxتوليد شده در کشورهاي OECD از اين طريق منتشر مي شود . قسمت اعظم بخش باقيمانده از احتراق سوخت هاي فسيلي در مرکز ثابت ايجاد ميشود .
*VOC از منابع متعدد و متنوع انتشار مي يابد و داراي ترکيبات بسيار متفاوت نيز مي باشد .


کاهش ازن استراتوسفري
*يکي از معضلات زيست محيطي جهاني و همچنين منطقه اي، کاهش ازن استراتوسفري است که بطور عمده در اثر انتشار فريونها، هالونها و N2O ايجاد مي شود . کاهش ضخامت لايه ازن موجب نفوذ بيشتر تشعشعات فرا بنفش مي گردد که در نهايت باعث افزايش درصد ابتلاء به سرطان پوست و صدمات چشمي در جوامع بشري گرديده و خسارات شديد بيولوژکي را به دنبال خواهد داشت فعاليتهاي مرتبط به انژي فقط به صورت مقطعي در انتشار مواد کاهنده لايه ازن دخيل مي باشد . گرچه 65%الي 75% از کل اکسيد نيتروژن انسانساخت از طريق احتراق سوخت هاي فسيلي و زيست توده توليد مي شود اما نقش فريونها در تخريب لايه ازن به مراتب مهمتر است . اصلي ترين منابع آلاينده مرتبط با فعاليتهاي انرژي شامل فريونها موجود در يخچالهاي مخصوص در بخش حمل و نقل، بخش خانگي و کولرهاي گازي و صنعت اسفنج سازي مي باشد . مواد ياد شده حدود 60% از کل فريوندهاي مصرفي را در بر مي گيرند .

تغييرات جهاني آب و هوا
*تغييرات جهاني آب و هوا که در اثر تجمع بي رويه گازهاي گل خانه اي ايجاد شده است مهمترين مسأله زيست ميحطي در رابطه با بخش انرژي محسوب مي شود . در حال حاضر گازهايي نظير دي اکسيد کربن، متان، بخارآب، اکسيد نيتروژن، ازن، فريون و هالون در رده گازهاي گلخانه اي طبقه بندي شده اند. اين گاز ها در برابر تشعشعات ورودي (باطول موج کوتاه) شفاف[1] بوده و بالعکس در برابر تشعشات خروجي (با طول موج بلند) تيره[2] مي باشند. رشد بي رويه جمعيت و عوامل لنسانساخت روز به روز بر غلظت گاز دي اکسيد کربن و ديگر گازهاي کمياب مي افزايد. دانشمندان علم آب و هواشناسي اعلام نموده اند که تجمع چنين گازهايي باعث افزايش دماي جوّ شده، در نتيجه حرارت کره زمين افزايش يافته، افزايشات جوّي تغيير کرده و سرانجام سطح درياها نسبت به سطح فعلي بالاتر خواهد رفت . اين تغييرات به شدت، فعاليتهاي بشر را تحت تاثير قرار خواهند داد . در حال حاضر براورد شده است که 50% از کل اثرات گلخانه اي انسانساخت به وسيله دي اکسيد کربن ايجاد مي شود . دانش موجود درباره اثرات متنوع گازهاي گلخانه اي در جدول 2-2 ارائه شده است .

[1]-Transparent

[2]- Opaque

*فعاليتهاي مرتبط با بخش انرژي نقش مهمي را در انتشار گازهاي گلخانه اي انسانساخت دارا مي باشد :
*احتراق سوختهاي فسيلي باعث آزاد شدن 75% از کل co2 انسانساخت مي شود ما بقي (25% باقيمانده) از جنگل زدايي و اکسايش خاک توليد مي شود .
*احتراق سوخت هاي فسيلي و زيست توده باعث انتشار 65الي 75% از کل n2o انسانساخت مي گردد.
*ازن، محصول واکنش آلاينده هاي سوختهاي فسيلي (بخصوص nox و voc) محسوب مي گردد . برخي از سوخت ها مانند متانول باعث کاهش آلودگي مونوکسيدکربن مي گردند اما انتشار آلدئيدها را افزايش مي دهند .
*تخمير مواد آلي دليل اصلي آزاد سازي متان به شمار مي آيد . توضيع و استفاده از انواع سوخت ها (بطور مشخص، گاز طبيعي) 10 الي 30% از کل انتشار متان را بر عهده دارد . در مورد به هدر رفتن گاز در مبدأ توليد تا زمان استفاده آمار کافي در دسترس نمي باشد . رقم 1/2% در سال 1987 براي کشورهاي iea به عنوان ميزان تلفات گاز از مبدأ توليد تا زمان مصرف ذکر شده است . به هر حال برآورد دقيق، به دليل شرايط محلي و لوله هاي گازرساني، بسيار متغير خواهد بود .علاوه بر موارد ياد شده، متان در خلال بهره برداري از معادن نيز آزاد مي شود .

فصل دوم

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی

تاریخچه
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.
ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.
با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولد انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.
خورشید راکتور هسته ای فاقد عناصر آلوده کننده است که از هر راکتوری که در زمین بتواند وجود داشته باشد عظیمتر است. این راکتور به شکل کره ای است از مواد
6
داغ گازی و متراکم با قطری معادل km 10 ×39/1 که به
8
طور متوسط حدود km 10× 5/1 از کرة زمین فاصله دارد. در صورتی که ازسطح زمین به خورشید نگریسته شود، حدوداً هر چهار هفته یک بار به دور خود می گردد، اما چرخش آن مانند چرخیدن یک جسم صلیب

نیست، چراکه در هر چرخش، دایرة استوایی آن بعد از حدود 27 روز و نواحی قطبی آن بعد از حدود 30 روز یک دور می زند. دمای مؤثر سطح خورشید حدود k5762 است و دمای نواحی مرکزی
6 6
آن نیز در حدود k 10 ×8 تا k 10×40 تخمین زده می شود. چگالی آن حدود 80 تا 100 برابر آب است.
در واقع خورشید یک راکتور مداوم گداختی است. واکنش های گداخت که به نظر تأمین کنندة انرژی خورشید باشند، به چند دسته تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها ترکیب اتم های هیدروژن (چهار پروتون) و تشکیل هلیم(دارای یک هسته) است. جرم هر هسته هلیم مقداری کم تر از مجموع چهار پروتون است و بنابراین تفاوت این جرم ها به انرژی تبدیل می شود. این انرژی در نواحی داخلی کرة خورشید و در دماهایی به بزرگی چندین میلیون درجه ایجاد شده، به سطح آمده و در فضا منتشر می شود.
انرژی خورشیدی در مقایسه با سایر شکل های انرژی مزایای بسیاری دارد . اولین مزیت آن لایزال بودن نسبی این منبع است که شاید این امتیاز چندان جلوه ای نداشته باشد زیرا فعلاً کشورهای جهان از نفت و گاز به مقدار مکفی و ارزان استفاده می کنند. لیکن باید دانست که انرژی خورشیدی دریافتی را که به مصرف نرسیده باشد نمی توان در آینده مصرف کرد، حال آن که انرژی فسیلی و هسته ای مصرف نشده نه تنها به صورت ذخیره برای آیندگان باقی می ماندبلکه به ارزش آن ها نیز به سبب توسعةموارد مصرف افزوده می شود. مزیت دیگر انرژی خورشیدی آلوده نکردن محیط زیست است. برخلاف سوخت های فسیلی و به ویژه هسته ای، استفاده از انرژی خورشیدی هیچ گونه خطری برای محیط زیست ندارد. از این نظر بر انرژی حاصل از دیگر سوخت ها برتری چشمگیری دارد. سومین مزیت انرژی خورشیدی، تأمین کلیة انرژی های مورد نیاز انسان هاست. به رغم آنکه انرژی هسته ای فقط برای تولید برق کاربرد دارد، از انرژی خورشیدی همانند نفت و گاز می توان برای کلیة امور روزمره زندگی استفاده کرد. کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی در ادامه این فصل معرفی خواهد شد. در بسیاری از موارد، مصرف انرژی خورشیدی نیاز به شبکه های توزیع و انتقال ندارد. در اکثر موارد بیش از 50 درصد هزینة نفت و گاز و برقی که به دست مصرف کننده می رسد، به هزینه های انتقال و توزیع آن ها مربوط است. برای بسیاری از مصارف، از انرژی خورشیدی می توان در هر نقطه ای بدون احتیاج به سیستم های انتقال و توزیع پرهزینه استفاده کرد. از مزایای دیگر انرژی خورشیدی این است که تکونولوژی آن در مقایسه با انرژی هسته ای ساده تر بوده از این رو بهره برداری وسیع از آن راحت تر و سریعتر است.

اولین و شاید تنها استفادة نظامی انرژی خورشیدی به کوشش ارشمیدس در شهر سیراکیوز در شرق جزیرة سیسیل که در تصرف یونانیان بود صورت پذیرفت. وی موفق شد به کمک چند آینه نور خورشید را روی بادبان کشتی ها منعکس کند و آن ها را به آتش بکشد و بدین ترتیب کشتی های جنگی رومیان راکه به جزیرة سیسیل حمله کرده بودند از کار بیندازد. پریستلی در سال 1774 م. توانست نور خورشید را روی ظروف حاوی اکسید جیوه متمرکز کرده گازی تولید کند که بعدها اکسیژن نام گرفت. در سال 1872 م. اولین واحد انرژی خورشیدی برای نمک زدایی آب دریا در شمال کشور شیلی ساخته شد. این واحد با سطحی معادل 5100 متر مربع می توانست روزانه حدود 24 مترمکعب آب شیرین تولید کند.
مقدار انرژی خورشیدی دریافتی یک صفحة افقی در ایران به طور متوسط برابر با 18 مگاژول بر متر مربع در روز یا 6570 مگاژول بر متر مربع در سال است. کل انرژی خورشیدی دریافتی کشور برابر با 10827 اکساژول
18
(یک اکسا زول برابر 10 ژول است)در سال یا بیش از 3800 برابر کل مصرف انرژی در سال 1367 هـ.ش است (این مقدار انرژی دریافتی بیش از 1600 برابر انرژی نفت صادراتی ایران در سال 1369 هـ.ش.(5/953 میلیون بشکه) و بیش از 8 برابر کل ذخایر نفت و گاز (حدود 100 میلیارد بشکه نفت و 7/16 تریلیون مترمکعب گاز) کشور است. این ارقام نشان می دهند که ایران سالانه بیش از 1000 برابر کل مصرف و صادرات انرژی خود، انرژی خورشیدی دریافت می کند. بنابراین می توانیم با به کارگیری کم تر از یک درصد از زمین های کشور و با بازده تبدیل متوسط 10 درصد، کلیة صادرات نفت و گاز و نیازهای خود را با استفاده از ارژی خورشیدی تأمین کنیم.
ایران از نظر تابش خورشیدی، به سه منطقه نقسیم شده است: منطقه هایی با تابش زیاد، متوسط و کم. تنها بخش کوچکی از مساحت ایران یعنی سواحل دریای خزر، سواحل جنوبی و خوزستان به علت ارتفاع کم از سطح دریا و بخشی از شمال خراسان و شمال آذربایجان به علت عرض جغرافیایی زیاد، در منطقه کم تابش قرار می گیرند. مناطق مرتفع غرب و جنوب ایران، جزء نواحی پرتابش و بقیة نواحی کشور مناطقی با تابش متوسط به شمار می روند.
سواحل دریای خزر کم تابش ترین منطقة ایران به شمار می رود؛ زیرا عرض جغرافیایی آن زیاد است، از سطح دریا مرتفعتر نیست و بیش ترین پوشش ابر را داراست؛ با وجود این، همین مناطق بیش از شهرهایی مثل

بروکسل و توکیو انرژی خورشیدی دیافت می کنند. بسیاری از کشورهای صنعتی جهان به ویژه اروپای غربی و ژاپن به خاطر کوهستانی بودن، داشتن جنگل های فراوان و پایین بودن میزان انرژی خورشیدی دریافتی، عملاً از نظر بهره برداری از این انرژی فقیرند.. این موضوع، یکی از دلایل مهم در کم توجهی یا بی توجهی این کشورها به استفاده از انرژی خورشیدی برای تأمین نیازهای خود و روی آوری آن ها به انرژی اتمی برای تولید برق در کشورشان بوده است. ولی همان وطر که اعداد و ارقام مربوط به کشور ما نشان می دهد ، وضع ایران از این نظر کاملاً متفاوت است.
بر اساس کاربردهای مختفلف، تجهیزات خاصی طراحی و ساخته شده است. گروه اول مربوط به گردآورنده های خورشیدی است که برای مصارف گرمایشی و سرمایشی به کار می روند. در این سیستم ها، با استفاده از مجموعة بسیار زیادی از گردآورنده های خورشیدی، پرتوهای مستقیم خورشیدی متمرکز شده و انرژی گرمایی آن ها توسط یک سیال جاری در گردآورنده جذب می شود. گروه دوم سلول های خورشیدی اند که برای تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی از آن ها استفاده می شود. برای این کار از پدیدة فتوولتایی فتودیودها استفاده می شود.

خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در انرژی و محیط زیستباشد.
این انرژی که به زمین می تابد هزاران بار بیشتر از انچهکه ما نیاز داریم و مصرف می کنیم ,می باشد.حتی نور کمی که از پنجره به اتاق میتابددارای انرژی بیشتری از سیم برقی است که به داخل اتاق کشیده شده است.از انرژیخورشیدی می توان استفاده های مهم و کاملا مفید, به عنوان یک انرژی تمیز و قابلدسترس در همه جا استفاده کرد. اما از نور خورشید به طور مستقیم نمی توان به جایسوخت های فسیلی بهره برد بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشیخورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی, حرارتی الکتریسیته و ...تبدیلکنند.
انرژي خورشيدي بي خطر و بادوام و تميز است و نمي توان از آن پمپ ساخت و يا آن را قطع كرد يا به جاي ديگري برد و هيچ نوع آلودگي توليد نمي كند. به دلايل فوق اين انرژي بيشتر از تمام منابع انرژي ديگر توجه همگان را به خود جلب نموده است.
زندگي همه ي موجودات زنده به خورشيد وابسته است. بدون خورشيد هيچ جانداري بر روي زمين وجود نخواهد داشت و كره ي زمين بجاي تاريك و منجمدي تبديل خواهد شد.
تابش خورشيد منشاء اغلب انرژيهايي است كه در سطح زمين در اختيار ما قرار دارد. خورشيد به عنوان يك منبع بي پايان انرژي مي تواند حل كننده ي مشكلات موجود در زمينه ي انرژي و محيط زيست باشد

خورشيد به مراتب از زمين بزرگتر است و حجم آن به اندازه اي است كه يك ميليون كره ي هم حجم زمين در آن جاي مي گيرد . قطر خورشيد حدود 110 برابر قطر زمين است. وزن آن نيز 300000 برابر وزن زمين مي باشد. درجه حرارت سطح خورشيد 5555 درجه سانتيگراد است. عمر خورشيد نيز حدود پنج ميليون سال ارزيابي شده است. خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و درهر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.قطر خورشید ۶۱۰ × ۳۹/۱ کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن – کربن – نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.
میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود از کل انرژی تابشی آن می‌باشد.بدون شك زماني مي رسد كه ذخيره ي ئيدروژن خورشيد تمام مي شود و در نتيجه خورشيد تغيير شكل خواهد داد . مركز خورشيد احتمالاً به موازات تمام شدن ئيدورژن به مراتب گرمتر مي شود. سپس منبسط مي شود سرد مي گردد و به رنگ قرمز تابش مي كند آنگاه به گوي قرمز غول پيكري تبديل خواهد شده كه بسيار بزرگتر از اندازه ي فعلي است. در آن موقع حيات نيز بر روي زمين به پايان مي رسد. ولي اين امر به اين زوديها اتفاق نخواهد افتاد امروز خورشيد در حدود 5 ميليارد سال عمر دارد و آن قدر ئيدروژن دارد كه دست كم بتواند 8 ميليارد سال ديگر خود را گرم نگه دارد و همچنان نيز بتابد و زمين را به صورت جائي راحت براي زندگي جانوران محفوظ نگه دارد.
نور
فلاسفه ي يونان اعتقادداشتند همان گونه كه چوب دستي يك نابينا به مانعي بر خورد مي كند و آن را براي وي مشخص مي سازد. پرتوهاي نوري نيز از چشم خارج مي شود و به اجسام برخورد كرده به طرف چشم برمي گردد و در نتيجه ديده مي شوند اين نظريه تا پايان قرون وسطي مورد قبول بود ليكن امروزه مي دانيم نور نوعي انرژي است.
نور نوعي تابش است كه با سرعت بسيار زياد منتشر مي شود. نور از خورشيد لامپ و هر جسم داغ يا از سوختن اجسام يعني از شعله آتش حاصل مي آيد و از اجسام شفاف مانند شيشه و آب مي گذرد اما در برخورد با اجسام كدر بازتابش يا جذب مي شود. يك سطح صيقلي تقريباً همه ي نوري را كه بر آن تابيده است باز مي

تاباند اما سطح كدر و ناهموار بيشتر نور را جذب مي كند و كمي از آن را باز مي تاباند . ذره هاي ريز نظير غبار و دود نور را در همه ي جهت ها مي پراكنند.

نور خورشيد
نور خورشيد كه حامل انرژي و نيروي غيرقابل تصوري است كره ي زمين را مورد تابش قرار مي دهد پرتوهاي زيان آور و كشنده آن پس از برخورد با نخستين لايه هاي جو زمين برگشت داده مي شود و قسمت زندگي بخش آن در دسترس ما قرار مي گيرد اين انرژي به انوع ديگر انرژي قابل تبديل است و حرارت حاصل از آن مي تواند بيشتر نيازهاي حرارتي ما را تأمين كند محاسبات علمي نشان مي دهد كه مقدار انرژي حاصل از تابش خورشيد بر يك متر مربع چنانچه به طور كامل به انرژي الكتريكي تبديل شود به طور متوسط براي روشن نگه داشتن 10 لامپ 60 واتي كافي است اما پژوهشهاي مربوط به اين زمينه هنوز مراحل اوليه خود را طي مي كند.
پرتو مادون قرمز خورشيد عامل ايجاد گرمايي است كه ما بر اثر تابش نور خورشيد حس مي كنيم.
پرتو ماوراء بنفش عامل برنز شدن پوست يا سوختگي آن بر اثر آفتاب است تابش نور خورشيد به سطح بدن انسان سبب ساخته شدن ويتامين (d ) مي شود كه يكي از ويتامينهاي لازم بدن است. همچنين نور خورشيد خاصيت ميكروب كشي دارد.

تقسيم بندي انرژي خورشيدي
در يك تقسيم بندي كلي انرژي خورشيد در روي زمين منشاء سه نوع انرژي است . انرژي شيميايي، حرارتي ، الكتريكي . در ادامه به بررسي اين سه نوع انرژي مي پردازيم البته بسيار مختصر و كوتاه:

انرژي شيميايي
اين انرژي مهمترين نوع آن است زير باعث رشد گياهان در جريان عملي به نام فتو سنتز يعني (نور ساخت) مي شود.
كلرونيل سبز در برگ گياهان از اين انرژي براي مخلوط كردن دي اكسيد كربن با آب استفاده مي كند تا شكر و اكسيژن توليد كند پس به طور مداوم انرژي به صورت غذا چوب براي سوختن و ... اكسيژن براي تداوم زندگي به ما مي رسد.

انرژي الكتريكي
به دو طريق مي توان انرژي خورشيدي را به انرژي الكتريكي تبديل كرد.
الف: تبديل حرارتي با ظرفيت بالا براي اين نيروگاه ها
ب: با استفاده از پديده ي فتوولتاييك.