Pitäisikö Saharan autiomaa kääntyä valtavaksi aurinkotilaksi?

Pitäisikö Saharan autiomaa kääntyä valtavaksi aurinkotilaksi? Naeblys / shutterstock

Aina kun käyn Saharassa, olen saanut sen, kuinka aurinkoinen ja kuuma se on ja kuinka selkeä taivas voi olla. Muutaman oaasin ohella kasvillisuus on pieni, ja suurin osa maailman suurimmista autiomaista on peitetty kivillä, hiekka ja hiekkadyynit. Saharan aurinko on tarpeeksi tehokas antamaan maapallolle merkittävä aurinkoenergia.

Tilastot ovat hämmentäviä. Jos aavikko olisi maa, se olisi viidenneksi suurin maailmassa - se on suurempi kuin Brasilia ja hieman pienempi kuin Kiinassa ja Yhdysvalloissa. Jokainen neliömetri saa keskimäärin aurinkoenergian 2,000- ja 3,000-kilowattituntia vuodessa. NASA arvioi. Koska Sahara kattaa noin 9m km²: n, se tarkoittaa, että käytettävissä oleva kokonaisenergia on, jos jokainen aavikon tuuma piristää jokaisen auringon energian pudotuksen - on yli 22 miljardia gigawattituntia (GWh) vuodessa.

Tämä on jälleen suuri määrä, joka vaatii jonkinlaista asiayhteyttä: se tarkoittaa, että koko aavikon peittämä hypoteettinen aurinkotila tuottaa 2,000-kertaa enemmän energiaa kuin maailman suurimmat voimalat, jotka tuottavat tuskin 100,000 GWh vuodessa. Itse asiassa sen tuotos vastaa yli 36 miljardia barrelia öljyä päivässä - se on noin viisi tynnyriä per henkilö per päivä. Tässä tilanteessa Sahara voisi tuottaa yli seitsemän kertaa enemmän sähkön tarpeisiin, lähes ilman hiilidioksidipäästöjä.

ilmastoratkaisut Maailmanlaajuinen horisontaalinen säteilytys, mitataan, kuinka paljon aurinkoenergiaa vastaanotetaan vuodessa. Global Solar Atlas / Maailmanpankki

Lisäksi Saharalla on myös se etu, että se on hyvin lähellä Eurooppaa. Lyhin matka Pohjois-Afrikan ja Euroopan välillä on vain 15km Gibraltarin salmen alueella. Vielä paljon välimatkoja Välimeren tärkeimmän leveyden yli ovatkin käytännöllisiä - loppujen lopuksi maailman pisin vedenalainen virtajohto kulkee lähes 600km: n välillä Norjan ja Alankomaiden välillä.

Viime vuosikymmenen aikana tiedemiehet (mukaan lukien minä ja kollegani) ovat tarkastelleet, kuinka autiomaassa aurinko voisi vastata kasvavaan paikalliseen energian kysyntään ja lopulta myös Euroopassa - ja miten tämä voisi toimia käytännössä. Ja nämä akateemiset näkemykset on käännetty vakaviin suunnitelmiin. Suurin profiili oli Desertec, joka julkistettiin 2009issa ja joka hankki nopeasti paljon rahoitusta eri pankeilta ja energiayhtiöiltä ennen kuin suurelta osin romahti, kun useimmat sijoittajat vetäytyivät viiden vuoden kuluttua. korkeat kustannukset. Tällaisia ​​hankkeita pidättävät erilaiset poliittiset, kaupalliset ja sosiaaliset hankkeet tekijät, mukaan lukien alueen nopean kehityksen puute.

ilmastoratkaisut Star Wars -elokuvien Tatooine-planeetta kuvattiin Etelä-Tunisiassa. Amin Al-Habaibeh, Tekijä toimitti

Uusimpiin ehdotuksiin sisältyy TuNur hanke Tunisiassa, jonka tavoitteena on valtaa enemmän kuin 2m-eurooppalaisia ​​koteja tai Noor Complex Solar Power Plant Marokossa, jonka tavoitteena on myös viedä energiaa Eurooppaan.

Kaksi tekniikkaa

Tällä hetkellä on olemassa kaksi käytännön teknologiaa aurinkosähkön tuottamiseksi tässä yhteydessä: keskittynyt aurinkoenergia (CSP) ja säännölliset aurinkopaneelit. Jokaisella on sen edut ja haitat.

Keskitetty aurinkovoima käyttää linssejä tai peilejä, jotka keskittävät auringon energiaa yhteen paikkaan, josta tulee uskomattoman kuuma. Tämä lämpö tuottaa sitten sähköä tavanomaisten höyryturbiinien avulla. Jotkut järjestelmät käyttävät sulaa suolaa energian tallentamiseen, jolloin sähköä voidaan tuottaa myös yöllä.

ilmastoratkaisut Keskitetty aurinkokenno Sevillan lähellä Espanjassa. Peilit keskittävät aurinkoenergian keskustan torniin. Novikov Aleksey / shutterstock

CSP tuntuu olevan Saharalle sopivampi suoran auringon, pilvien puutteen ja korkean lämpötilan vuoksi tehokkaampi. Linssit ja peilit voidaan kuitenkin peittää hiekka-myrskyillä, kun taas turbiini- ja höyrylämmitysjärjestelmät ovat monimutkaisia ​​tekniikoita. Teknologian tärkein haittapuoli on kuitenkin se niukkojen vesivarojen käyttö.

Aurinkosähköpaneelit muuttavat sen sijaan aurinkoenergian sähköksi suoraan puolijohteiden avulla. Se on yleisin aurinkoenergian tyyppi, koska se voidaan liittää verkkoon tai jakaa pienimuotoiseen käyttöön yksittäisissä rakennuksissa. Lisäksi se tarjoaa kohtuullisen tuotoksen pilvisellä säällä.

Yksi haittapuoli on kuitenkin se, että kun paneelit tulevat liian kuumiksi, niiden tehokkuus putoaa. Tämä ei ole ihanteellinen osassa maailmaa, jossa kesälämpötilat voivat helposti ylitä 45 ℃ varjossa, ja kun otetaan huomioon, että ilmastoinnin energian kysyntä on vahvinta päivän kuumimpien osien aikana. Toinen ongelma on, että hiekan myrskyt voisivat peittää paneelit edelleen vähentämällä niiden tehokkuutta.

Molemmat teknologiat saattavat tarvita jonkin verran vettä puhdistaa peilit ja paneelit säästä riippuen, mikä myös tekee vedestä tärkeän tekijän. Useimmat tutkijat ehdottavat kahden tärkeän teknologian integrointi kehittää hybridijärjestelmä.

Vain pieni osa Saharasta voisi tuottaa yhtä paljon energiaa kuin koko Afrikan mantereella. Aurinkotekniikan kehittyessä asiat saavat vain halvempaa ja tehokkaampaa. Sahara voi olla epämiellyttävä useimmille kasveille ja eläimille, mutta se voisi tuoda kestävää energiaa elämään koko Pohjois-Afrikassa - ja sen jälkeen.

Author

Amin Al-Habaibeh, älykkäiden insinöörijärjestelmien professori, Nottingham Trentin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

{amazonWS: searchindex = Kirjat; avainsanat = ilmastonmuutosratkaisut; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}