Energia solară este durabilă? 4 Probleme de rezolvat înainte de revoluția solară

Publicitate

Ce s-ar întâmpla dacă lumea ar rămâne fără combustibil fosil? Nu mai sunt mașini, nu mai multă energie electrică, nu mai există aer condiționat. De îndată ce ultimele baterii s-au epuizat, vom fi chiar în Evul Mediu. Noi nu se poate lasa sa se intample asta.

Energia este costisitoare și, în timp ce continuăm să epuizăm Pământul petrolului său, prețul energiei va crește doar Nu, prețurile mici ale gazelor nu sunt sfârșitul mașinii electriceScăderea prețurilor la gaz înseamnă vârful pentru mașinile electrice precum Tesla Model S? Nu asa de repede. Prețurile la gaz nu sunt întreaga poveste. Citeste mai mult - adică dacă nu putem găsi un alt mod de a genera electricitate. Când combustibilul este atât de crucial încât aplicații de economisire a gazelor naturale 8 aplicații unice care vă ajută să economisiți bani pe gazEconomisirea banilor pe gaz nu este numai bună pentru tine, ci și pentru planetă. Aceste aplicații vă ajută să gestionați eficient kilometrajul și costurile de combustibil ale vehiculului dvs., în același timp construind obiceiuri bune de conducere.

Citeste mai mult devin ceva obișnuit, atunci când știi că problema este reală.

Serios, am putea rămase fără combustibili fosili până în 2060.

Energia solară este cea mai bună speranță a noastră Energia viitorului, azi: Cum funcționează panourile solare și heliostatele?Resurse regenerabile. Este o problemă cu care ne confruntăm în fiecare zi, indiferent dacă ne dăm seama sau nu. Cu fiecare pompă a unui mâner de gaz, cu fiecare presă a acceleratorului unei mașini, cu fiecare mufă a ... Citeste mai mult , dar dezvoltarea tehnologiei menționate în ultimele decenii a fost lipsită de caracter. Cât timp înainte ca energia solară să-și îndeplinească promisiunile? Ce durează atât de mult? Revoluția energetică va ajunge la timp?

Lumea are nevoie de energie solară ...

Pentru a fi corect, energia solară nu este numai alternativă la combustibilii fosili. Există o mulțime de alte căi care sunt explorate de minți strălucitoare din întreaga lume și, deși toate prezintă cantități diferite de potențial, toate au dezavantaje grave.

De exemplu, Putere eoliana. Vântul este peste tot și este plin de potențial energetic. Este verde, are o putere de poluare neglijabilă și este relativ eficient când vine vorba de cerințele de spațiu.

Din păcate, vântul este imprevizibil și adesea intervine cu creșteri intermitente, ceea ce nu este foarte util decât dacă putem dezvolta stocarea pe termen lung a energiei produse. Nu mai vorbim de faptul că turbinele eoliene pot fi tulburătoare, și periculoase de întreținut.

În plus, fermele eoliene mari pot avea un impact imediat asupra vremii locale (prin influențarea circulației aerului) și asupra vieții sălbatice locale (turbine care omoară păsări și lilieci). Aceasta poate fi atenuată de dezvoltarea turbine eoliene fără cusur, dar este încă prea devreme să-i spunem.

Putere hidroelectrica este o altă sursă de combustibil care s-a dovedit eficientă, dar problematică. Barajele hidroenergetice sunt distructive pentru ecosistemele acvatice, creând corpuri stagnante de apă, perturbând obiceiurile de migrație și ucidând în mod direct multe tipuri de pești.

Alte forme de energie alternativă, inclusiv biocombustibili și hidrogen, au dificultăți pentru a depăși cele mai elementare probleme: este nevoie de mai multă energie legume și fructe ei decât energia oferită când consumate.

O altă opțiune decentă este energie nucleara, ceea ce este mult mai ecologic decât combustibilii fosili pe unitate. Cu toate acestea, eliminarea deșeurilor rămâne o problemă și există încă problema combustibilului finit. Energia nucleară ne-ar putea cumpăra timp, dar nu este o soluție permanentă a problemei.

Cu care, deocamdată, nu ne lasă decât energie solara ca singura soluție plauzibilă pe termen lung.

... Dar obstacolele sunt multe

Am fost pe scurt acoperite de ce nu s-a scos energia solară Ce este energia solară și de ce nu a fost eliminată?Care este marele lucru cu energia solară? Dacă este într-adevăr la fel de importantă și necesară pe cât de mulți pretind că este, de ce nu a preluat încă industria energetică? Citeste mai mult înainte, dar hai să-l explorăm într-un pic mai detaliat. Dacă soarele este presupusul nostru salvator de la epuizarea combustibilului fosil, ce naiba păstrează revoluția solară la atingere?

Se dovedește, avem câteva obstacole pentru a sări peste.

În primul rând, ca energia eoliană, energia solară este intermitentă. Este un fapt binecunoscut că celulele solare generează energie doar în timp ce soarele strălucește asupra lor. Această problemă simplă face ca celulele solare să fie complet ineficiente pentru marile părți ale lumii.

Luați un oraș ca Seattle sau Londra. Acestea sunt zone care văd mai multe precipitații decât soare pe tot parcursul anului. Pentru a alimenta aceste orașe doar cu energie solară, valoarea solară în fiecare zi ar trebui să genereze energie electrică de cel puțin două zile. În prezent, tehnologia solară nu este aproape de această capacitate.

Dar pădurea Amazon? Adică 2,1 milioane de kilometri pătrați de teren care nu sunt capabili să folosească razele solare pentru electricitate. Dar țările din jurul cercului arctic? Aceste locuri pot vedea soare timp de șase luni consecutive, apoi întuneric pentru următoarele șase luni. Au energie electrică doar pentru jumătate de an. Combinarea puterii între diferite zone reprezintă o problemă, deoarece pierderea de energie pentru liniile electrice lungi devine prohibitivă. Am putea repara acest lucru cu superconductori la temperatura camerei, dar această tehnologie este departe de a fi.

Ceea ce ne aduce la următoarea mare problemă: stocarea energiei solare. Dacă producția solară este disponibilă doar în anumite ore ale zilei în anumite regiuni ale lumii, răspunsul evident este să îmbuteliești acea energie și să o economisești mai târziu. Din păcate, asta este mult mai ușor de zis decât de făcut.

Problema este că bateriile ieftine au probleme de longevitate sau fiabilitate, în timp ce bateriile de calitate sunt costisitoare. În 2013, bateriile pe bază de litiu pe scară largă au plătit în jurul punctului de preț de 1.000 $ / kWh.

Din fericire pentru toți, 2015 a început într-o nouă eră când Elon Musk, CEO Tesla dezvăluie baterii de generație viitoare Ne-a salvat Elon Musk doar de combustibilii fosili? Citeste mai mult atât pentru consumatori la scară mică, cât și pentru întreprinderi pe scară largă. Prețurile vor începe în jurul valorii de 350 $ / kWh și vor scăpa doar de aici înainte.

Dar stocarea energiei solare contează numai dacă putem produce mai multă energie electrică decât avem nevoie, astfel încât să putem depozita excesul, motiv pentru care trebuie să vorbim și despre eficiența celulelor solare.

Gospodăria americană medie necesită în jur de 24kWh pe zi (sau 1kW pe oră). Cu toate acestea, această cifră nu este distribuită în mod uniform: consumul de energie electrică este relativ constant pe parcursul zilei, vârfurile seara după ce oamenii se întorc acasă de la serviciu, apoi scad la aproape nimic după ce toată lumea a plecat dormi. Aceasta prezintă o problemă.

Pentru a exista energie electrică în timpul nopții, energia solară trebuie captată și stocată în timpul zilei, în timp ce soarele este încă afară. Dar dacă oamenii folosesc electricitate pe parcursul ziua, atunci celulele solare trebuie să capteze cât mai mult soare: suficient pentru a satisface cerințele de electricitate din timpul zilei și suficient pentru a umple bateriile pentru noapte.

Sau cu alte cuvinte, dacă presupunem că avem șase ore de „soare bun” pe zi - și asta este generoasă - atunci capacitatea solară trebuie să fie suficientă pentru a capta energie în valoare de 24 de ore în timpul acelei șase ore perioadă. La urma urmei, evaluările celulelor solare se bazează pe condiții ideale: un soare senin, de ziua amiezii, la ecuatorul Pământului.

Deci, să vorbim de eficiență. În medie, un panou solar evaluat pentru consumatori poate genera aproximativ 10 wați pe oră pe mp. ft. Prin urmare, pentru a genera 1kWh, ai avea nevoie de 100 mp. ft. de panouri solare. Dar aceasta presupune că soarele strălucește toată ziua în fiecare zi și știm că acest lucru nu este adevărat.

Dacă ne asumăm șase ore de „soare bun”, atunci am avea nevoie de patru ori mai mult de panouri solare, ceea ce ne aduce până la 400 mp. ft. de panouri solare pentru a satisface cerințele de electricitate ale unei gospodării americane obișnuite. Iar suma tuturor acestor panouri ar trebui evaluată la 4kW.

La o medie de 5 dolari pe watt, un sistem de 4kW ar costa aproximativ 20.000 de dolari. Datorită Tesla, acum putem achiziționa trei baterii de 10kWh la 3.500 de dolari fiecare pentru un total net de 10.500 de dolari. Așadar, pentru aproximativ 30 500 de dolari, puteți avea un sistem operațional care să vă îndeplinească nevoile zilnice de energie electrică și până la 30 de ore de baterie (presupunând că aveți 400 mp. ft. de teren compatibil cu panoul).

Desigur, toate acestea presupun că aveți 400 mp. ft. de terenuri compatibile cu panouri, ceea ce nu este adevărat pentru majoritatea oamenilor (în special în zonele urbane). Pentru ca aceasta să fie o soluție reală și practică, va trebui să îmbunătățim masiv eficiența celulelor solare sau să acoperim în esență toate clădirile, folosind ceva de genul pulverizare pe celulă solară Eficient. Ieftin. Minunat. Iată de ce contează noile celule solare prin pulverizareCostul energiei solare va fi scăzut în mod precipitat, după ce o echipă de oameni de știință lucrează în cadrul Universitatea din Sheffield din Regatul Unit a anunțat dezvoltarea celulelor solare folosind un spray-on proces. Citeste mai mult tehnologie.

În cele din urmă, avem probleme majore în ceea ce privește infrastructura de energie solară în întreaga lume. Esența acestei probleme vine în acest sens: gândiți-vă la tot ceea ce rulează în prezent pe combustibili fosili (de exemplu, mașini, centrale electrice etc.), apoi gândiți-vă la câtă muncă ar fi necesară pentru a converti toate acelea să fie compatibil cu solar.

Multe centrale ar trebui să fie închise, chiar demolate, pentru a fi reconstruite ca ferme solare. Ar trebui abandonate în favoarea automobilelor cu motorină, diesel și hibrid vehicule complet electrice precum Tesla Modul în care mașinile electrice vor depăși limitele de încărcareMașinile electrice sunt minunate - cu excepția gamei lor. Mașinile electrice pot depăși tehnologiile de gamă? Citeste mai mult . Și apoi există costuri periferice, cum ar fi conversia benzinăriilor în stații de încărcare.

Asta este tot foarte scump.

Dar dacă ne uităm la viitorul infrastructurii solare la scară mai mare, MIT tocmai a lansat un studiu care a considerat că este posibil să se realizeze implementarea la scară terawatt a energiei solare până în 2050. Este suficient pentru a alimenta 41,7 miliarde de gospodării la rata medie a consumului de energie electrică americană.

Poate fi posibilă adoptarea pe scară largă a energiei solare înainte de a rămâne fără combustibili fosili.

Vești bune: Viitorul arată luminos

Dacă ați ajuns până acum și sunteți încă sceptici cu privire la viitorul tehnologiei solare, nu v-aș acuza. A fost apreciat ca schimbător de jocuri de zeci de ani și toate aceste dezvoltări recente pot părea că ar fi aruncat mai mult fum.

Ei bine, adevărul este că Energie alternativa poate sa muncă.

Costa Rica a mers recent mai mult decât 75 de zile fără a folosi altceva decât energie regenerabilă. Acordată, cea mai mare parte a fost realizată prin hidrocentrale în timpul unui sezon de precipitații abundente, dar oferă o strălucire de speranță celor care doresc să ne rupem dependența de petrol.

Pe lângă aceasta, Franța a semnat recent în lege un decret care impune tuturor noilor clădiri comerciale acoperiți acoperișurile lor cu panouri solare sau plante. Este un pas mic, dar important, care arată că lumea începe să accepte că energia solară nu este doar necesar pentru viitor, este plauzibil ca o soluție reală.

Dacă ne permitem, energia solară are potențialul de a fi una dintre ele mai multe tehnologii care vor schimba lumea pentru totdeauna Top 10 tehnologii emergente care schimbă lumeaDe la agricultură la medicină la energie, se fac avansuri în fiecare zi. Aflați puțin despre aceste 10 tehnologii emergente care v-ar putea afecta viața în următorii ani. Citeste mai mult . Și datorită evoluțiilor recente și schimbărilor sociale, această schimbare ar putea sosi mai devreme decât credem.

Aveți rezerve cu privire la energia solară? Cât de mult credeți înainte ca lumea să abandoneze combustibilii fosili în bine? Va veni vreodată ziua aceea? Împărtășește-ți gândurile cu noi în comentarii!

Credite imagine: Fermă de energie eoliană prin Shutterstock, Biocombustibil de porumb via Shutterstock, Solar Horizon via Shutterstock, Baterii solare via Shutterstock, Bec solar via Shutterstock, Acoperișuri solare acasă via Shutterstock, Stație de autobuz solar via Shutterstock