" a tiszta energia "

A Földre 174 petawattnyi energia érkezik a napból az atmoszféra felső részeibe. Ennek körülbelül 30%-a visszatükröződik az űrbe, a maradékot a felhők illetve a földfelszín és az óceánok nyelik el. A napfény spektruma az infravöröstől a látható fényen keresztül az ultraibolyáig terjed. A földfelszín, az óceánok és az atmoszféra elnyeli a napsugárzást, növelve ezzel a hőmérsékletet. Az óceánokból elpárolgott vizet tartalmazó meleg levegő okozza a légáramlatokat. Amikor a levegő nagy magasságba ér, ahol a levegő hideg, a víz kicsapódik, ami felhőket formál és esőt okoz, megteremtve ezzel a víz körforgását. A víz kicsapódásának rejtett hője felerősíti a légáramlást, létrehozván olyan légköri jelenségeket mint a szél, a ciklon vagy az anticiklon. Az óceánok és a föld által elnyelt napenergia 14 celsius fokon tartja a Föld átlaghőmérsékletét. A fotoszintézist segítségével a növények a napenergiát kémiai energiává alakítják, ami élelmet, fát, biomasszát és a fosszilis tüzelőanyagokat hoz létre

A Napból érkező energia hasznosításának két alapvető módja létezik: a passzív és az aktív energiatermelés. Naperőművekben alakítják át a napenergiát elektromos árammá.

Passzív hasznosításkor az épület tájolása és a felhasznált építőanyagok a meghatározóak. Ilyenkor az üvegházhatást használjuk ki hőtermelésre. Alapjában véve passzív napenergia-hasznosító minden olyan épület, amely környezeti adottságai, építészeti kialakítása következtében képes használni a Nap sugárzását mint energiaforrást. A passzív napenergia-hasznosítás főként az átmeneti időszakokban működikAz aktív energiatermelésnek két módja van. Első módszer, hogy a napenergiát hőenergiává alakítjuk. A jellegzetes napenergia hasznosító épületeken nagy üvegfelületek néznek déli irányba, melyeket estére hőszigetelő táblákkal fednek. Az üvegezésen keresztül a fény vastag, nagy hőtároló képességű padlóra és falakra esik, melyek külső felületei szintén hőszigeteltek, így hosszú időn át képesek tárolni az elnyelt hőt. A hőenergia „gyűjtése” és tárolása főképp napkollektorokkal történik. Ez az a berendezés, ami elnyeli a napsugárzás energiáját, átalakítja hőenergiává, majd ezt átadja valamilyen hőhordozó közegnek.

A napkollektor olyan épületgépészeti berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít elő fűtésre, hűtésre és vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való alkalmazása az épület megfelelő hőszigetelését feltételezi és általában csak tavasszal és ősszel mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés használatos. Hőcserélő közege jellemzően folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek. Gyakran összetévesztik a napelemmel,amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja.

A stirling motor egy igen egyszerű szerkezet, nem sokkal a gőzgép feltalálása után találta fel Robert Striling .Ez a motor egy zárt rendszerben lévő valamilyen gáz (pl. levegő, hélium, stb.) hőre való tágulását, és hűtésre való összehúzódását használja ki, 2 darab dugattyúval (gyakorlatilag, melegítik a megfelelő részét, másik részét hűtik, a dugattyúk meg mozognak, minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség, annál gyorsabban) . A 19. században igen elterjedt volt, főleg szivattyúk meghajtására szolgálták, majd a 20. sz-ban a hűtőgépekre (mivel fordítva is működik).

A parabola tükrös módszer igen egyszerű, egy ilyen stirling motort egy parabola tükör fókuszpontjába helyezünk, majd az fókuszált napfény komoly energiát kifejtve meghajtja a stirling motort, ami egy generátort hajt meg.Előnye hogy kis anyagköltségből egyszerű eszközzel komoly mennyiségű áramot lehet termelni.Hátránya pedig az, hogy bár a csapágy kívül lehet így nem éri nagy hőhatás, így hűteni sem kell, viszont a dugattyúkat szigetelni kell, mert ha szökik a gáz belőle, akkor a dugattyú belső nyomásától függően vagy csökken a hatásfoka, vagy akár működésképtelenné válik.

A napelem olyan eszköz, amely az elektromágneses sugárzástközvetlenül villamos energiává alakítja.Hogy a nepelem áramot generáljon,nem szükséges kizárólagosan napfény. A ma létező nagy teljesítményű naperőművek jellemzően nem ezt a technológiát alkalmazzák; a naphőerőművek a Nap hőjét forró gőznek vagy folyadéknak adják át, ezzel turbinák segítségével nyernek áramot.

A naperőmű gyűjtőfogalom, a megújuló energiaforrásokat felhasználó erőművek egyik csoportja, amelyekben a napsugárzás energiáját hasznosítják.Megkülönböztetünk napelemeket alkalmazó fotovillamos naperőműveket, ahol a Nap elektromágneses sugárzását közvetlenül alakítják villamos árammá napelem segítségével, és naphőerőműveket, amelyek a napkollektorok elvén a Nap infravörös energiáját gőzfejlesztésre használják és ezt tubinákkal alakítják elektromos árammá. Ez utóbbi hőt lehet hasznosítani közvetlenül is fűtésre.2003-ban több mint 700 megawattóra energiát állítottak elő világszerte napenergiából. A hagyományos erőművekkel ellentétben nem termel szén-dioxidot, így nem járul hozzá a globális felmelegedéshez.