Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is vereist om van licht te veranderen in energie die bruikbaar is?

Er zijn verschillende manieren om van licht te veranderen in bruikbare energie, elk met verschillende vereisten:

1. Fotovoltaïsche cellen (zonnecellen):

* Vereisten:

* halfgeleiders: Op siliconen gebaseerde materialen worden vaak gebruikt.

* licht: Zonlicht of kunstlicht.

* Circuits: Om de gegenereerde elektriciteit te verzamelen en te gebruiken.

* hoe het werkt: Fotonen van het licht slaan het halfgeleidermateriaal, opwindende elektronen en het creëren van een elektrische stroom. Dit proces wordt het fotovoltaïsche effect genoemd.

2. Fotosynthese:

* Vereisten:

* chlorofyl: Een pigment gevonden in planten en algen.

* licht: Zonlicht.

* Koolstofdioxide: Van de sfeer.

* Water: Van de grond.

* hoe het werkt: Planten en algen gebruiken zonlicht, water en koolstofdioxide om suikers (chemische energie) te creëren door een complex proces waarbij chlorofyl betrokken is.

3. Fotchemie:

* Vereisten:

* Lichtgevoelige moleculen: Moleculen die op licht reageren.

* licht: Specifieke golflengten afhankelijk van het molecuul.

* Reactievat: Om de moleculen te bevatten en de reactie te vergemakkelijken.

* hoe het werkt: Licht interageert met lichtgevoelige moleculen, die chemische reacties veroorzaken die nuttige producten kunnen produceren of energie kunnen opslaan in chemische bindingen.

4. Fotokatalyse:

* Vereisten:

* fotokatalysator: Een materiaal dat licht absorbeert en een chemische reactie katalyseert.

* licht: Ultraviolet of zichtbaar licht.

* reactanten: Stoffen die de gewenste reactie ondergaan.

* hoe het werkt: De fotokatalysator absorbeert licht en gebruikt de energie om een ​​chemische reactie te activeren waarbij de reactanten betrokken zijn, wat leidt tot de productie van nieuwe verbindingen of de omzetting van energie.

5. Zonne -thermische energie:

* Vereisten:

* Solar Collector: Een apparaat dat zonlicht absorbeert en een werkvloeistof verwarmt (bijvoorbeeld water).

* licht: Zonlicht.

* Warmteopslag: Om de verzamelde thermische energie op te slaan.

* hoe het werkt: Zonlicht is geconcentreerd op een zonnecollector, het verwarmen van de werkvloeistof, die kan worden gebruikt voor het verwarmen van water, het genereren van elektriciteit of andere toepassingen.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden. De specifieke vereisten en mechanismen zullen variëren, afhankelijk van de specifieke gebruikte toepassing en technologie.