Η ηλιακή ενέργεια στον αγροτικό τομέα

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η χρήση της ηλιακής ενέργειας στον αγροτικό τομέα. Αρχικά, τονίζεται η ανάγκη για τη μετάβαση σε μια οικονομία με μηδενικό ισοζύγιο άνθρακα, καθώς οι εκπομπές αεριών του θερμοκηπίου έχουν πλέον ιδιαίτερα δυσάρεστες συνέπειες για τον άνθρωπο και το φυσικό περιβάλλον. Διερευνώνται οι βασικότερες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργεια που χρησιμοποιούνται σήμερα: Η αιολική, η υδροηλεκτρική και η γεωθερμική ενέργεια καθώς και η ενέργεια από τη βιομάζα. Στη συνέχεια, γίνεται μια εμπεριστατωμένη ανάλυση αναφορικά με την ηλιακή ενέργεια. Αναφέρονται οι βασικότεροι ιστορικοί σταθμοί και αναλύονται οι βασικές τεχνολογίες που οδήγησαν στην ανάπτυξη της παραγωγής ηλεκτρισμού από την ηλιακή ενέργεια. Αναλύονται ακόμα τα διαφορετικά υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των φωτοβολταϊκών στοιχείων, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους. Αντίστοιχη προσέγγιση ακολουθείται και για την εναλλακτική χρήση της ηλιακής ενέργειας, γνωστή ως συμπυκνωμένη ηλιακή ενέργεια. Οι βασικότερες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν την ηλιακή θερμότητα για την παραγωγή ενέργειας είναι οι παραβολικές λεκάνες, οι ηλιακοί πύργοι, τα συστήματα δίσκων/κινητήρων και το γραμμικό σύστημα κατόπτρων Fresnel, τεχνολογίες οι οποίες μελετώνται και συγκρίνονται ως προς τις εφαρμογές τους. Στο επόμενο κεφάλαιο αναπτύσσεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή του αγροτικού τομέα, όπου καταδεικνύεται η ζωτική του σημασία για την παραγωγή τροφίμων. Αναλύονται επίσης οι σημαντικές ενεργειακές απαιτήσεις του τομέα, με ιδιαίτερη έμφαση στην ευρωπαϊκή πραγματικότητα. Μελετάται η εφαρμογή στον αγροτικό τομέα των βασικότερων μορφών ανανεώσιμης ενέργειας που μελετήθηκαν στο 1ο κεφάλαιο και καταδεικνύονται οι δυνατότητες τους να ικανοποιήσουν πλήρως τις ενεργειακές απαιτήσεις του. Τέλος, η σημαντική σχέση του αγροτικού τομέα και της ηλιακής ενέργειας γίνεται ξεκάθαρη στο 4ο κεφάλαιο. Οι εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας, όπως η ξήρανση των καλλιεργειών, η παραγωγή ηλεκτρισμού για την άντληση υδάτων για άρδευση και τη λειτουργία κινητήρων και συστημάτων θέρμανσης, η θέρμανση των θερμοκηπίων και η παραγωγή ζεστού νερού, είναι πολύ σημαντικές για το γεωργικό τομέα. Γίνεται ανάλυση νέων ιδεών και τεχνολογιών, όπως τα αγροφωτοβολταϊκά συστήματα τα οποία δίνουν τη δυνατότητα διπλής χρήσης της γης, τόσο για παραγωγή ενέργειας όσο και για τις καλλιέργειες. Αναλύεται επίσης η δυνατότητα παραγωγής αζωτούχων λιπασμάτων από την ηλιακή ενέργεια, ένας τομέας που είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρος αλλά και εξίσου απαραίτητος για την αύξηση της απόδοσης των καλλιεργειών. Η παραγωγή λιπασμάτων με χρήση της ηλιακής ενέργειας, κοντά στον τόπο χρήσης τους αποτελεί μια υποσχόμενη τεχνολογία για την κατάργηση των ανισοτήτων του αγροτικού τομέα μεταξύ των αναπτυγμένων και των αναπτυσσόμενων χωρών.