Naeblys / shutterstock

Щоразу, коли я відвідую Сахару, мене вражає те, наскільки сонячно і спекотно, і наскільки ясним може бути небо. Окрім кількох оазисів, рослинного покриву мало, і більша частина найбільшої пустелі в світі покрита скелями, піщані та піщані дюни. Сахарське сонце досить потужне, щоб забезпечити Землю значна сонячна енергія.

Статистика викликає розум. Якби пустеля була країною, це було б п’ятій за величиною у світі - вона більша за Бразилію і трохи менша, ніж Китай та США. Кожен квадратний метр отримує в середньому між 2,000 і 3,000 кіловат-годин сонячної енергії на рік, згідно За оцінками NASA. Враховуючи, що Сахара охоплює близько 9m км², це означає, що загальна наявна енергія - тобто, якщо кожен сантиметр пустелі всмоктує кожну краплю сонячної енергії - це більше, ніж 22 мільярдів гігават-годин (GWh) на рік.

Це знову-таки велика кількість, що вимагає певного контексту: це означає, що гіпотетична сонячна ферма, яка охопила всю пустелю, виробила б у 2,000 разів більше енергії, ніж навіть найбільші електростанції в світі, які генерують ледь 100,000 GWh на рік. Насправді його випуск був би еквівалентний понад 36 мільярдів барелів нафти на день - це близько п'яти барелів на людину на день. За цим сценарієм Сахара потенційно може виробити більше ніж у сім разів більше потреби в електроенергії Європи, майже без викидів вуглецю.

Глобальне горизонтальне опромінення - міра кількості сонячної енергії, отриманої на рік. Глобальний сонячний атлас / Світовий банк

Більше того, Сахара також має перевагу в тому, що вона дуже близька до Європи. Найкоротша відстань між Північною Африкою та Європою - це лише 15km біля Гібралтарської протоки. Але навіть набагато більшу відстань, через основну ширину Середземномор'я, цілком практична - зрештою, у світі найдовший підводний силовий кабель пролягає майже 600km між Норвегією та Нідерландами.

Протягом останнього десятиліття або близько того, вчені (в т.ч. я та мої колеги) розглядали, як пустельна сонячна енергія може задовольнити зростаючі місцеві потреби в енергії і, зрештою, живити Європу - і як це може працювати на практиці. І ці академічні уявлення були перекладені в серйозні плани. Найпопулярнішою спробою був Desertec, проект, оголошений в 2009, який швидко придбав багато фінансування від різних банків та енергетичних фірм, перш ніж значною мірою руйнувався, коли більшість інвесторів вийшли на пенсію через п’ять років, посилаючись на це високі витрати. Такі проекти стримуються різними політичними, комерційними та соціальними фактори, включаючи відсутність швидкого розвитку в регіоні.

Планета Татуїн з фільмів "Зоряні війни" знімалася на півдні Тунісу. Амін Аль-Хабайбех, Автор надано

Більш недавні пропозиції включають ТуНур проект в Тунісі, який спрямований на влаштування більш ніж європейських будинків 2m, або Сонячна електростанція Noor Complex в Марокко, яка також спрямована на експорт енергії до Європи.

Дві технології

Наразі існує дві практичні технології для отримання сонячної електроенергії в цьому контексті: концентрована сонячна енергія (CSP) та звичайні фотоелектричні сонячні батареї. У кожного є свої плюси і мінуси.

Концентрована сонячна енергія використовує лінзи або дзеркала для фокусування енергії сонця в одному місці, яке стає неймовірно жарким. Потім це тепло виробляє електроенергію за допомогою звичайних парових турбін. Деякі системи використовують розплавлену сіль для зберігання енергії, що дозволяє виробляти електроенергію також вночі.

Концентрований сонячний завод поблизу Севільї, Іспанія. Дзеркала фокусують енергію сонця на вежі в центрі. Новіков Олексій / затворник

CSP, здається, більше підходить до Сахари через прямого сонця, нестачі хмар та високих температур, що робить це більш ефективний. Однак лінзи та дзеркала можуть бути охоплені піщаними бурями, а турбінні та парові системи опалення залишаються складними технологіями. Але найважливішим недоліком технології є її використання дефіцитних водних ресурсів.

Фотоелектричні сонячні батареї замість цього перетворюють сонячну енергію в електрику безпосередньо за допомогою напівпровідників. Це найпоширеніший тип сонячної енергії, оскільки він може бути або підключений до електромережі, або розподілений для невеликого використання на окремих будівлях. Крім того, він забезпечує розумний вихід у похмуру погоду.

Але одним з недоліків є те, що при нагріванні панелей їх ефективність падає. Це не ідеально в частині світу, де літня температура може легко перевищує 45? в тіні, і враховуючи, що попит на енергію для кондиціонування повітря найсильніший у найспекотніші частини дня. Ще одна проблема полягає в тому, що піщані бурі можуть прикрити панелі, ще більше знизивши їх ефективність.

Обидві технології, можливо, знадобляться деяку кількість води чистити дзеркала та панелі залежно від погоди, що також робить воду важливим фактором. Більшість дослідників припускають інтегруючи дві основні технології розробити гібридну систему.

Всього лише невелика частина Сахари могла б виробляти стільки енергії, скільки зараз робить весь Африканський континент. У міру вдосконалення сонячних технологій все стане лише дешевше і ефективніше. Сахара може бути непривітною для більшості рослин і тварин, але вона може принести стійку енергію для життя в Північній Африці - і за її межами.

про автора

Амін Аль-Хабайбе, професор інтелектуальних інженерних систем, Ноттінгемський університет Трент

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon