A Nap csak egy a billió csillag közül, de minden ismert állat és maga a Föld energiaforrása. A 40 percenként megkapott napenergia elegendő minden ember egész éves energiaigényének kielégítésére.
A fosszilis tüzelőanyagokat - az olajat és a szenet - olyan mértékben használják, hogy a készletek valamikor a következő század második felében kimerülnek. Az egykor jó alternatívának tartott atomerőművek kockázatosnak bizonyultak. Ennek bizonyítéka az a nukleáris katasztrófa volt, amely 1986-ban történt Csernobilban, a Szovjetunióban. A napenergia a fosszilis üzemanyagok egyik legtisztább és legbiztonságosabb helyettesítője.
Napenergia
A Földre eső napsugárzás körülbelül 30% -át a légkör tükrözi, további 20% pedig elnyelődik. Így csak 50% hatol be a föld felszínére, de ez megegyezik a világ mintegy 170 millió legnagyobb erőműjének teljesítményével. Egy modern napkollektorban a napsugarak az ételek melegítésére összpontosulnak. Az ívelt reflektor a sugarakat az ételre vagy annak csomagolására összpontosítja. Ívelt tükrök helyett néhány napkollektor lapos spotlámpákat használ, amelyek arra irányulnak, hogy hol található az étel. Hasonló elvet alkalmaznak a szolár kemencékben is. Az egyik ilyen a franciaországi Mont Louis-ban található. Az egyik oldala reflektorokkal van megformálva és hatalmas ívelt tükröt hoz létre. A tükör előtti fókuszban egy olyan kamra található, amely akár 3000 Celsius fokig is felmelegítheti a napsugarat, ami elég magas hőmérséklet ahhoz, hogy a legtöbb fém megolvadjon.
Napfűtéses házak
Valamennyi házat részben a nap fűti, de némelyiket kifejezetten e szabad energiaforrás maximális kihasználására tervezték. Ily módon a fűtési díjak jelentősen csökkennek. Egy ilyen ház nagy ablakokkal rendelkezik azon az oldalon, ahol délben süt a nap, és a másik, hűvösebb oldalon sokkal kisebb ablakok vannak. Bizonyos projekteknél a hőszigetelő anyagból készült redőnyök éjszaka zárva vannak, így a nap folyamán a házba behatoló hőség alul tartható. A napenergiát az otthon is felhasználja a víz melegítésére. A nap felmelegíti a lapos gyűjtőlapokon átfolyó vizet, amelyek fordított radiátorként működnek - sugárzást elnyelik a víz melegítésére. A paneleket általában a ház tetejére helyezik és elforgatják, hogy a lehető legtöbb közvetlen napfényt megragadják. A paneleken keresztül hideg vizet pumpálnak és melegítenek a panelek által elnyelt sugárzás által.
Napelemek
A napelemek olyan elektronikus eszközök, amelyek a fotogalvanikus hatást használják a fény elektromos feszültséggé alakítására. Minden cella csak kis feszültséget termel, ezért egymással összekapcsolt cellákra van szükség a használható villamosenergia-ellátás biztosításához. A cellák vékony félvezető anyagból készülnek, általában szilikonból. Néhány napelem egy másik félvezetőt, gallium-arzén nevet használ. Ezek a cellák kevésbé hatékonyak, mint a szilikonból készültek, de sokkal magasabb hőmérsékleten képesek működni. Ez alkalmassá teszi őket az űrben erős napfénynek kitett műholdak használatára. A napelemek a legtöbb mesterséges műholdat működtetik, és elektronikus számológépekhez és órákhoz is használják őket. 1981-ben a Solar Challenger könnyű repülőgép átrepült a La Manche-csatorna felett, energiájának egyetlen forrása a napsugárzás volt. Ennek a kis repülőgépnek napelemekkel borított szárnyai voltak, amelyek villamos energiát szolgáltattak az elektromosan vezérelt légcsavar meghajtására. Az Egyesült Államokban Floridában van egy nyilvános telefonfülke, amelyet a tetőn elhelyezett napelemek hajtanak.
Energia távoli területeken
Egyes távoli területeken a nagy mennyiségű napelemek biztosítják a háztartások működtetéséhez szükséges villamos energia nagy részét. A cellákból származó áram az akkumulátorok töltésére szolgál, így éjszaka is rendelkezésre áll a táp. A napelemek nagyon megbízhatóak. A telepítés után lényegében nem igényel karbantartást, és ellenőrzés nélkül több évig működhet. Az Egyesült Királyságban néhány pilóta nélküli világítótornyot napelemek működtetnek. Ezeknek a cikkeknek a készleteit néhány felügyelet nélküli meteorológiai állomás meghajtására is használják, mind a part mentén, mind a part menti vizekben.
A napelemekből nyert villamos energia nem a hőtől, hanem a fénytől függ. Ezért lehetséges napenergia felhasználásával 360 kW-os jelzőfény működésben tartása a repülőgépek leszállására Alaszka fagyos pusztáin. A fotogalvanikus cellák fájljait az 1960-as évek óta használják áram előállítására a kommunikációs műholdak számára. A fotogalvanikus fájlok korszerű technológiája az amerikai Freedom űrállomás fedélzetén lesz, amelyet a század fordulójára a Föld pályájára állíthatnak. Magasan a felhők felett a Freedom nyolc fotogalvanikus szárnyszerkezetét használja fel arra, hogy a napsugárzást 75 kW villamos energiává alakítsa.
A következő évszázadban egy ambiciózus projekt, amelyet az amerikai mérnök Dr. Peter Glaser, energiát tudott biztosítani az űrből. Az ötlet Dr.
A Glaser olyan, hogy negyven műholdból álló flottánk keringene a Föld körül, hatalmas napelemekkel. A megtermelt villamos energiát mikrohullámúvá alakítják, és a Föld vevőállomásaira továbbítják. Ott a mikrohullámok visszaalakulnak villamos energiává. Az Európai Űrügynökség szerint 40 műhold 2040-re 40 műholdból tudná biztosítani az Európai Közösség számára szükséges villamos energia negyedét. A műholdak erős mikrohullámú nyalábjai szó szerint bármilyen madarat vagy nem fémes repülőgépet felforralnak. Sok tudós azonban meg van győződve arról, hogy energiánk nagy része ezekből az űrerőművekből származik a jövőben.