93. Опишіть основні моменти перетворення сонячної енергії у природному фотосинтезі.

Одним із методів прямого перетворення сонячної енергії є фотосинтез, тобто фотобіологічне перетворення сонячного світла, що дає життя всьому живому на Землі й забезпечує нас органічним паливом. Під час фотосинтезу у рослинах енергія сонячного світла перетворюється, здебільшого, у хімічну енергію вуглеводів, які одержують при відновленні вуглекислого газу. Основні моменти перетворення сонячної енергії у природному фотосинтезі нині досить добре вивчені.

Можливий шлях збільшення біомаси пов'язаний із селекцією рослин, що ефективно перетворюють сонячну енергію, для того, щоб сумарна біомаса (листки, стебла, корені) могла використовуватися для енергетичних цілей. Пошуки оптимальних шляхів використання біомаси рослин тісно пов'язані з необхідністю вирішувати найважчі технологічні й економічні питання, з виявленням найбільш раціональних методів збору або переробки рослинної сировини і відходів органічної речовини. У деяких водоростей (наприклад, у хлорели) експериментально виміряний ККД перетворення сонячної енергії досягає в оптимальних умовах приблизно 6 відсотків. Тобто, використовуючи водорості, можна досить ефективно здійснювати перетворення сонячної енергії в хімічну.

Найважливішою залишається глобальна проблема підвищення використання сонячної енергії культурними рослинами і зниження енерговитрат, пов'язаних зі спалюванням продуктів фотосинтезу. Ця проблема вимагає великого комплексу досліджень у фізіології й агротехніці. З нею тісно пов'язане вивчення механізмів регуляції фотосинтетичної діяльності рослин та їхньої продуктивності.

Розвиток суспільства неминуче вимагатиме повнішого оволодіння сонячною енергією, і безперечно, що біологічний шлях її використання залишиться найважливішим на довгі роки, причому у близькому майбутньому фотосинтез рослин буде єдиним джерелом їжі й атмосферного кисню.

94. Наведіть техніко-економічні аспекти сонячної енергетики.

Наша галактика, яку називають Чумацьким Шляхом, включає в себе 100 млрд. зірок. Це тільки одна із 100 млрд. таких галактик, які існують у Всесвіті.

Сонце обертається по орбіті у центрі Чумацького Шляху кожні 225 млн. років. Тому, ми можемо обчислити повні обертання сонячної системи у центрі Чумацького Шляху при швидкості 830 км/год.

Основні характеристики Сонця

Спектральний клас	62
Розміри (величина)	+4,8
Відстань від Сонця до Землі	149598000 км « 1,496-1011 м тобто 1 астрономічна один.
Радіус	696000 км = 6,96-108 м
Маса	1,989x1030 кг або 330000 земних мас
Склад	78% водню, 20% гелію, 2% інші речовини
Температура поверхні	5800 Кельвін (К) або 5526,85 °С
Період обертання	27,25 діб на сонячному екваторі
Вік	4,60 млрд. років
Енергетична потужність	3,82x1033 Вт
Енергія, що потрапляє на Землю	1,370 Вт/м2

Сонячна енергія - одне з найбільш значних джерел енергії на нашій планеті, на які може розраховувати людство. Потужність сонячного випромінювання, яка припадає на 1 м² земної поверхні, становить близько 1 кВт, а на площу, поверхнею 100x100 км, - близько 10 млрд. кВт. За розрахунками вчених, загальні світові запаси сонячної енергії становлять 86 трлн. т у.п. на рік.

Де виникає енергія Сонця? Кожна друга ядерна реакція перетворює приблизно 700 млн. т водню у гелій і при цьому вивільняється велика кількість енергії. Як видно з таблиці, промениста енергія сонця має найбільший загальний потенціал у порівнянні з усіма іншими світовими запасами альтернативних джерел енергії.

Світові запаси альтернативних джерел енергії

Альтернативні джерела енергії	Загальний потенціал, млрд. т у.п./рік	Технічний потенціал, млрд. т у.п./рік	Доцільно економічний потенціал, млрд. т у.п./рік
Промениста енергія Сонця	86 000	5	1
Теплова енергія морів і океанів	7500	1	0-1
Енергія вітру	860	5	1
Гідроенергія, у тому числі:	6,065	3	1,52
. енергія водотоків	3	2,91	1,5
. енергія хвиль	3	0,05	0,01
. енергія припливів	0,065	0,04	0,01
Біомаса, всього, утому числі:	40	2,55	2,0
. лісів	15	1,5	1,5
. рослин	10	1,0	0,5
. водоростей	15	0,05	0
Геотермальна енергія	16	0,4	0,2
Усього	94422,065	16,95	5,72-6,72

Енергія будь-якого виду органічного палива - це сонячна енергія, акумульована у формі хімічної. Сонячна енергія концентрується пере­важно у вуглеводах - глюкозі, цукрі, крохмалі й целюлозі. При спалю­ванні палива виділяється накопичена в ньому сонячна енергія. Проте цей процес екологічно шкідливий - він отруює атмосферу токсичними речовинами.

Забруднення навколишнього середовища особливо традиційними джерелами енергії в останні десятиліття досягло небачених розмірів. При збереженні таких негативних тенденцій погіршення екології Землі, через 20-30 років емісія вуглекислого газу в біосферу планети досягне 43 млрд. т, діоксиду сірки - 355 млн. т, об'єм зіпсованої води становитиме 15 трлн. 270 млрд. т.