Naeblys / redőnyök

Amikor meglátogatom a Szaharát, megdöbbent, mennyire napos és meleg, és mennyire tiszta lehet az ég. Néhány oázis mellett kevés a vegetáció, és a világ legnagyobb sivatagának nagy részét sziklák borítják, homok és homokdűnék. A szaharai nap elég erős ahhoz, hogy a Földet biztosítsa jelentős napenergia.

A statisztikák elképesztő jellegűek. Ha a sivatag ország lenne, akkor az is lesz ötödik legnagyobb a világon - nagyobb, mint Brazília, és kissé kisebb, mint Kína és az Egyesült Államok. Minden négyzetméter átlagosan évi 2,000 és 3,000 kilowattóra napenergiát kap, az alábbiak szerint: A NASA becslései szerint. Mivel a Szahara területe körülbelül 9m km², ez azt jelenti, hogy a rendelkezésre álló teljes energia - azaz ha a sivatag minden hüvelykje felszívja a nap minden energiájának cseppjét - meghaladja az 22 milliárd gigawatt órát (GWh) egy évben.

Ez ismét egy nagy szám, amely bizonyos kontextust igényel: ez azt jelenti, hogy egy feltételezett napenergia-üzem, amely az egész sivatagot lefedi, 2,000-szor több energiát termel, mint a világ legnagyobb erőművei, amelyek alig termelnek 100,000 GWh évente. Valójában kibocsátása több, mint napi 36 milliárd hordó olajnak felel meg - ez körülbelül öt hordó / fő / nap. Ebben a forgatókönyvben a Szahara potenciálisan több mint hétszeresét tudna termelni Európa villamosenergia-igénye, szinte semmi szén-dioxid-kibocsátással.

Globális vízszintes besugárzás: annak mértéke, hogy mekkora napenergiát kaptak évente. Globális napenergia-atlasz / Világbank

Sőt, a Szaharának az az előnye is, hogy nagyon közel van Európához. A legrövidebb távolság Észak-Afrika és Európa között csak 15km a Gibraltári-szoroson. De még sokkal távolabbi távolságok, a Földközi-tenger fő szélessége mentén, teljesen praktikusak - elvégre a világ leghosszabb víz alatti tápkábel majdnem 600km-en fut Norvégia és Hollandia között.

Az elmúlt évtizedben a tudósok (beleértve a én és kollégáim) megvizsgálta, hogy a sivatagi napkollektor hogyan tudná kielégíteni a növekvő helyi energiaigényt, és végül is Európát energiává tenni - és hogyan működhet ez a gyakorlatban. És ezeket az akadémiai betekintést komoly tervekbe építtették. A legmagasabb szintű kísérlet a Desertec volt, a 2009-ben bejelentett projekt, amely gyorsan sok pénzt megszerezte a különféle bankoktól és energetikai cégektől, mielőtt nagymértékben összeomlott volna, amikor a legtöbb befektető öt évvel később vonult ki, hivatkozva magas költségek. Az ilyen projekteket számos politikai, kereskedelmi és társadalmi akadályozza meg tényezők, ideértve a régió gyors fejlődésének hiányát.

A Csillagok háborúja című filmben a Tatooine bolygót Tunézia déli részén forgatták. Amin Al-Habaibeh, Szerző biztosított

A legújabb javaslatok között szerepel a TuNur projekt Tunéziában, amelynek célja több, mint az 2m európai otthonok vagy a Noor komplex naperőmű Marokkóban, amelynek célja az energia exportja Európába.

Két technológia

Jelenleg két gyakorlati technológia létezik a napenergia előállítására ebben az összefüggésben: koncentrált napenergia (CSP) és szokásos fotovoltaikus napelemek. Mindegyiknek megvannak az előnyei és hátrányai.

A koncentrált napenergia lencséket vagy tükröket használva összpontosítja a nap energiáját egy helyre, amely hihetetlenül meleg lesz. Ez a hő ezután áramot termel a hagyományos gőzturbinák segítségével. Egyes rendszerek olvadt sót használnak az energia tárolására, amely lehetővé teszi az áram előállítását éjszaka is.

Koncentrált napenergia-üzem Sevilla közelében, Spanyolország. A tükrök a nap energiáját a középső toronyra összpontosítják. Novikov Aleksey / redőnyök

A CSP a közvetlen nap, a felhők hiánya és a magas hőmérséklet miatt alkalmasabb a Szaharának, ami ezt teszi hatékonyabb. A lencséket és a tükröket azonban homokviharok fedhetik, míg a turbina és a gőzfűtési rendszerek továbbra is összetett technológiák. De a technológia legfontosabb hátránya az a szűkös vízkészletek felhasználása.

A fotovoltaikus napelemek ehelyett közvetlenül a félvezetők segítségével a nap energiáját villamos energiává alakítják. Ez a leggyakoribb napenergia, mivel csatlakoztatható a hálózathoz vagy kis méretű felhasználásra elosztható az egyes épületekben. Ezenkívül ésszerű teljesítményt nyújt felhős időben is.

Az egyik hátránya az, hogy ha a panelek túl melegednek, akkor hatékonyságuk csökken. Ez nem ideális a világ azon részén, ahol a nyári hőmérsékletek könnyen megváltozhatnak meghaladja a 45-öt? az árnyékban, és mivel a légkondicionáláshoz az energiaigény a legerősebb a nap legforróbb részein. Egy másik probléma az, hogy a homokviharok fedezhetik a paneleket, tovább csökkentve azok hatékonyságát.

Lehet, hogy mindkét technológiára szükség van némi vízmennyiség a tükröket és a paneleket az időjárástól függően tisztítsák, ami szintén fontos tényezővé teszi a vizet. A legtöbb kutató szerint a két fő technológia integrálása hibrid rendszer kifejlesztésére.

A Szahara csak egy kis része képes annyi energiát termelni, mint amennyit jelenleg Afrika egész kontinense termel. A napenergia-technológia fejlődésével a dolgok csak olcsóbbak és hatékonyabbak lesznek. Lehet, hogy a Szahara a legtöbb növény és állat számára idegenélő, de fenntartható energiát hozhat életre Észak-Afrikában - és azon túl is.

A szerzőről

Amin Al-Habaibeh, az intelligens mérnöki rendszerek professzora, Nottingham Trent Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon