Использование энергии Солнца на Земле

Источником большей части энергии, которой пользуется человек, является Солнце. За счет солнечной энергии поддерживается средняя годовая температура на Земле около 15 °С.

Мощность солнечного излучения, падающего на всю земную поверхность, так велика, что для ее замены понадобилось бы около 30 миллионов мощных электростанций. Стоит только представить себе, что произошло бы на Земле, если бы Солнце каждый день не освещало Землю! Мы знаем такие места на Земле, которые слабо нагреваются солнцем. Это Арктика и Антарктика. Там лютый холод вечный лед и снег.

Помимо нагревания, всюду на Земле мы находим другие следы влияния солнечного излучения. Вода морей, озер и рек испаряется, поднявшись вверх, она сгущается в облака, переносится ветром в разные места Земли и выпадает в виде осадков. Эти осадки питают реки, которые снова текут в моря и океаны. Великий непрерывный круговорот воды на Земле совершается за счет энергии Солнца.

Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли Солнцем возникают ветры. Под действием ветров и приносимой ими влаги постепенно разрушаются огромные горные массивы.

Вся жизнь на Земле — жизнь растений и животных — зависит от Солнца. В растениях происходит превращение солнечной энергии в химическую энергию. Чтобы понять это, обратимся к опыту.

Перевернутая воронка помещена в стакан с водой. В воронке находится лист растения, окруженный воздухом. Если растение освещать солнцем, то можно обнаружить, что из воронки будет выходить кислород (рис. 336). Как объяснить наблюдаемое явление?

В зеленый лист растения проникают молекулы оксида углерода (TV), которые всегда находятся в воздухе. В результате химической реакции, в которой участвуют оксид углерода (IV) и вода, содержащаяся в листе, образуются молекулы кислорода и органическое вещество. Кислород выделяется в окружающий воздух, а органическое вещество, содержащее углерод, остается в листе растения.

Но мы знаем, что для разложения молекулы на атомы нужно затратить энергию. Откуда берется эта энергия? Если описанный выше опыт производить, не освещая лист растения солнцем, то химической реакции не произойдет. Значит, разложение оксида углерода (IV) в зеленом листе растения происходит благодаря солнечной энергии.

Каменный уголь, являющийся пока еще одним из основных наших источников энергии, представляет собой окаменевшие в земле остатки лесов, когда-то буйно росших на больших пространствах Земли. Значит, и в нем запасена энергия Солнца.

В болотах из отмирающих растений образуются пласты торфа, широко используемого как топливо. Энергия животных, питающихся растениями, и энергия человека — все это преобразованная солнечная энергия. Лишь недавно человечество научилось использовать дополнительный источник энергии на Земле — атомную энергию, непосредственно не связанную с Солнцем.