science >> Wetenschap > >> Natuur

Hoe verhouden planten zich tot zonnecellen als het gaat om het verzamelen van zonne-energie?

Dit is een moeilijke vraag om precies te beantwoorden omdat er veel variabelen zijn. Echter, hier is een manier om erover na te denken:als je een hectare grond zou gebruiken om maïs te verbouwen, en je hebt die maïs vervolgens omgezet in ethanol (alcohol), je zou een meting kunnen krijgen van de energie die een hectare planten van de zon kan vangen. Dan vergelijk je dat aantal met zonnecellen.

In de Verenigde Staten, een typische hectare grond kan ongeveer 100 bushels maïs produceren. Eén schepel maïs kan ongeveer 9,5 liter ethanol produceren. Een gallon ethanol kan ongeveer 80, 000 Btu (Britse thermische eenheden) aan energie. Volgens hoe paardenkracht werkt, er is 3,41 Btu nodig om 1 wattuur elektriciteit op te wekken. Dit alles bij elkaar opgeteld, je kunt zien dat een hectare maïs 58,6 miljoen wattuur aan energie kan produceren. [Merk op dat we tientallen details negeren om tot dit aantal te komen. Bijvoorbeeld, we negeren de energiekosten om het land te ploegen, produceer de meststof en distilleer de ethanol -- zie deze pagina voor details. Ook negeren we het energieverlies dat optreedt bij de omzetting van ethanol naar elektriciteit, het feit dat je op hetzelfde land een oogst wintertarwe zou kunnen verbouwen, het feit dat je de maïsstengels zou kunnen drogen en verbranden om de ethanol te distilleren, en tal van andere factoren die onze eenvoudige vergelijking van zonnecellen en planten zouden bemoeilijken.]

Als je kijkt naar Hoe Solar Yard Lights werken of deze vraag van de dag, je vindt dat 1 vierkante inch (6,5 cm ² ) van zonnecellen kan ongeveer 70 milliwatt aan elektriciteit opwekken, en dat het dit gemiddeld ongeveer vijf uur per dag zou kunnen doen (afhankelijk van de breedtegraad, gemiddelde regenval en andere omgevingsfactoren). Een hectare heeft 43, 560 vierkante voet (4, 047 m ² ) in het, en er zijn 144 vierkante inch (929 cm ² ) in een vierkante voet. Daarom, over een uur, een acre-size zonnepaneel kan ongeveer 440 produceren, 000 wattuur elektriciteit. Op een dag van vijf uur, het kan 2,2 miljoen wattuur produceren, en in een jaar kan het ongeveer 800 miljoen wattuur aan elektriciteit produceren.

Met andere woorden, op basis van bovenstaande aannames, een hectare zonnecellen kan ongeveer 15 keer meer elektriciteit produceren dan een hectare maïs. Het is belangrijk om in gedachten te houden, echter, dat er een groot kostenverschil is tussen de twee systemen. In een mum van tijd, een persoon met een schop en een schoffel kan een hectare maïs planten voor de kosten van het zaad - misschien $ 100. Zonnepanelen, anderzijds, kost ongeveer $ 2,5 miljoen per hectare, en je moet dat waarschijnlijk verdubbelen als je de kosten van het raamwerk meetelt om ze vast te houden, de bedrading en alle andere infrastructuurbehoeften. Zoals je kunt zien, het is moeilijk om deze twee energieverzamelende methoden rechtstreeks te vergelijken.

Voor meer informatie over zonne-energie, bekijk de links op de volgende pagina.