Güneş Enerjisi Sürdürülebilir mi? Güneş Devrimi Öncesi Çözülmesi Gereken 4 Sorun

İlan

Dünya fosil yakıt tükenirse ne olurdu? Artık araba yok, elektrik yok, klima yok. Son piller biter bitmez, tekrar Orta Çağ'da olacağız. Biz olamaz bunun olmasına izin ver.

Enerji pahalıdır ve Dünya'yı petrolünün tükenmeye devam ederken, enerji fiyatı sadece artacak Hayır, Düşük Gaz Fiyatları Elektrikli Otomobilin Sonu DeğilDüşen gaz fiyatları Tesla Model S gibi elektrikli otomobillerin sonunu gösteriyor mu? Çok hızlı değil. Gaz fiyatları hikayenin tamamı değil. Daha fazla oku Yani elektrik üretmenin başka bir yolunu bulamazsak. Yakıt çok önemli olduğunda gaz tasarruflu uygulamalar Gazdan Tasarruf Etmenize Yardımcı Olacak 8 Benzersiz UygulamaGazdan tasarruf etmek sadece kendiniz için değil, aynı zamanda gezegen için de iyidir. Bu uygulamalar, iyi sürüş alışkanlıkları oluştururken aracınızın kilometre ve yakıt maliyetlerini verimli bir şekilde yönetmenize yardımcı olur. Daha fazla oku sıradan olun, o zaman sorunun gerçek olduğunu biliyorsunuz.

Cidden, yapabiliriz 2060 yılına kadar fosil yakıt tükendi.

Güneş enerjisi en iyi umudumuz Geleceğin Enerjisi, Bugün: Güneş Panelleri ve Heliostatlar Nasıl Çalışır?Yenilenebilir kaynaklar. Farkında olsun ya da olmasın, her gün karşılaştığımız bir problemdir. Bir gaz kulpunun her pompasında, bir otomobilin gaz pedalına her basıldığında, her fiş ... Daha fazla oku , ancak söz konusu teknolojinin son birkaç on yıldaki gelişimi yetersiz kalmıştır. Güneş enerjisinin vaatlerini yerine getirmesi ne kadar sürer? Bu kadar uzun süren ne? Enerji devrimi zamanında gelecek mi?

Dünyanın Güneş Enerjisine İhtiyacı Var…

Adil olmak gerekirse, güneş enerjisi bir tek fosil yakıtlara alternatif. Dünyanın dört bir yanındaki parlak beyinler tarafından keşfedilen birçok başka yol var ve hepsinin değişen miktarlarda potansiyel göstermesine rağmen, hepsinin ciddi dezavantajları var.

Örneğin, rüzgar gücü. Rüzgar her yerde ve enerji potansiyeli ile doludur. Yeşil, ihmal edilebilir kirlilik çıktısına sahiptir ve alan gereksinimleri söz konusu olduğunda nispeten verimlidir.

Ne yazık ki, rüzgar tahmin edilemez ve genellikle aralıklı dalgalanmalarla gelir, bu da üretilen enerjinin uzun süreli depolanmasını geliştirmediğimiz sürece çok yararlı değildir. Rüzgar türbinlerinin rahatsız edici derecede yüksek ve bakımı tehlikeli olabileceğinden bahsetmiyorum bile.

Buna ek olarak, büyük rüzgar çiftlikleri yerel hava (hava dolaşımını etkileyerek) ve yerel yaban hayatı (kuşları ve yarasaları öldüren türbinler) üzerinde anında bir etkiye sahip olabilir. Bu durumun gelişmesi ile hafifletilebilir. kanatsız rüzgar türbinleri, ama söylemek için henüz çok erken.

Hidroelektrik güç etkili ancak sorunlu olduğu kanıtlanmış bir başka yakıt kaynağıdır. Hidroelektrik barajlar, su ekosistemleri için yıkıcıdır, durgun su kütleleri yaratır, göç alışkanlıklarını bozar ve birçok balığın tamamen öldürülmesini sağlar.

Diğer alternatif enerji formları, biyoyakıtlar ve hidrojen, en temel sorunların üstesinden gelmekte güçlük çekiyorlar: üretmek ne zaman sunulan enerjiden daha tüketilen.

Başka bir iyi seçenek de nükleer güç, birim bazda fosil yakıtlardan çok daha çevre dostudur. Bununla birlikte, atık bertarafı bir sorun olmaya devam etmektedir ve hala sınırlı yakıt sorunu vardır. Nükleer enerji bize zaman kazandırabilir, ancak bu sorun için kalıcı bir çözüm değildir.

Şimdilik bizi sadece Güneş enerjisi tek makul uzun vadeli çözüm olarak.

… Ama Engeller Çoktur

Kısaca ele aldık güneş enerjisi neden kalkmadı Güneş Enerjisi Nedir ve Neden Çıkarılmamıştır?Güneş enerjisi ile ilgili önemli olan nedir? Eğer birçok kişi iddia ettiği kadar gerçekten önemli ve gerekliyse, neden henüz enerji endüstrisini devralmadı? Daha fazla oku önce biraz daha ayrıntılı olarak inceleyelim. Güneş fosil yakıt tükenmesinden sözde kurtarıcımızsa, güneş devrimini körfezde tutan şey nedir?

Anlaşılan, atlamak için birkaç engelimiz var.

Her şeyden önce, rüzgar enerjisi gibi, güneş enerjisi kesik kesik. Güneş pillerinin sadece güneş parlarken enerji ürettiği iyi bilinen bir gerçektir. Bu basit problem, güneş hücrelerini dünyanın büyük bölümleri için tamamen etkisiz kılmaktadır.

Seattle veya Londra gibi bir şehri ele alalım. Bunlar yıl boyunca güneş ışığından daha fazla yağış alan bölgelerdir. Bu şehirleri sadece güneş enerjisi ile güçlendirmek için, her gün güneş ışığının en az iki günlük elektrik üretmesi gerekecektir. Güneş teknolojisi şu anda bu kapasitenin yakınında değil.

Amazon yağmur ormanları ne olacak? Bu, güneş ışınlarını elektrik için kullanamayan 2,1 milyon mil karelik bir arazi. Kuzey Kutup Dairesi çevresindeki ülkeler ne olacak? Bu yerler altı düz ay boyunca güneş ışığı, ardından takip eden altı ay boyunca karanlık görebilir. Sadece yarısı için elektriğe sahiplerdi. Gücü farklı alan arasında bir araya getirmek de bir sorundur, çünkü uzun güç hatları üzerindeki enerji kaybı engelleyici hale gelir. Bunu oda sıcaklığında süperiletkenlerle düzeltebiliriz, ancak bu teknoloji uzun bir yol.

Bu da bizi bir sonraki büyük soruna getiriyor: güneş enerjisi depolama. Güneş enerjisi üretimi dünyanın belirli bölgelerinde yalnızca günün belirli saatlerinde mevcutsa, açık cevap bu enerjiyi şişelemek ve daha sonra kullanmak üzere saklamaktır. Ne yazık ki, bu çok söylemesi yapmaktan kolay.

Sorun, ucuz pil paketlerinin uzun ömürlülük veya güvenilirlik sorunları yaşarken, kaliteli pil paketlerinin üretilmesi oldukça pahalıdır. 2013 yılında, büyük ölçekli lityum-iyon piller 1000 $ / kWh fiyat noktasına geldi.

Neyse ki hepimiz için 2015, Tesla CEO'su Elon Musk'ın yeni bir çağa girmesi yeni nesil pil paketleri tanıtıldı Elon Musk Bizi Fosil Yakıtlardan Kurtardı mı? Daha fazla oku hem küçük ölçekli tüketici kullanımı hem de büyük ölçekli şirket kullanımı için. Fiyatlar 350 $ / kWh civarında başlayacak ve buradan sonra daha ucuz olacak.

Ancak güneş enerjisi depolaması sadece ihtiyacımız olandan daha fazla elektrik üretebiliyorsak önemlidir, böylece fazlalığı saklayabiliriz, bu yüzden de konuşmamız gerekir güneş pili verimliliği.

Ortalama bir Amerikalı hane günde yaklaşık 24kWh (veya saatte 1kW) gerektirir. Ancak, bu rakam eşit olarak dağıtılmamıştır: elektrik kullanımı gün boyunca nispeten sabittir, insanlar işten eve geldikten sonra akşamları ani yükselir, sonra herkes gittikten sonra neredeyse hiçbir şeye düşmez uyku. Bu bir sorun yaratıyor.

Gece boyunca elektrik olması için, güneş enerjisi dışarıdayken gün içerisinde güneş enerjisi yakalanmalı ve depolanmalıdır. Ama insanlar elektrik kullanıyorsa sırasında gün, güneş pillerinin mümkün olduğunca fazla güneş yakalaması gerekir: gündüz elektrik taleplerini karşılayacak kadar ve gece pil doldurmak için yeterli.

Veya başka bir deyişle, günde altı saat “iyi güneş” aldığımızı varsayarsak - bu cömert - o zaman bu altı saat boyunca 24 saat değerinde enerji yakalamak için güneş enerjisi kapasitesi yeterli olmalıdır dönem. Sonuçta, güneş pili derecelendirmeleri ideal koşullara dayanır: Dünya'nın ekvatorunda açık, öğlen güneş.

Şimdi verimlilikten bahsedelim. Ortalama olarak, tüketici tarafından derecelendirilen bir güneş paneli, metrekare başına saatte yaklaşık 10 watt üretebilir. ft. Bu nedenle, 1kWh üretmek için 100 metrekareye ihtiyacınız olacaktır. ft. güneş panelleri. Ancak bu, güneşin her gün bütün gün parladığını varsayar ve bunun doğru olmadığını biliyoruz.

Altı saatlik “iyi güneş” olduğunu varsayarsak, o zaman 400 metrekareye ulaşan dört kat daha fazla güneş paneline ihtiyacımız olacaktı. ft. ortalama bir Amerikan hane halkının elektrik ihtiyacını karşılamak için güneş panelleri. Ve tüm bu panellerin toplamının 4kW olarak derecelendirilmesi gerekir.

Watt başına ortalama 5 $, bir 4kW sistemi yaklaşık 20.000 $ 'a mal olacak. Tesla sayesinde, her biri 3,500 $ 'dan üç adet 10kWh pil satın alabiliyoruz ve net toplam $ 10,500. Yani yaklaşık 30.500 $ için günlük elektrik ihtiyaçlarınızı ve 30 saate kadar pilinizi karşılayan bir işletim sisteminiz olabilir (400 metrekareniz olduğu varsayılarak). ft. panel uyumlu arazi).

Elbette tüm bunlar 400 metrekarelik bir alanınız olduğunu varsayar. ft. çoğu insan için (özellikle kentsel alanlarda) geçerli olmayan panel uyumlu arazi. Bunun gerçek ve pratik bir çözüm olması için, güneş pillerinin verimliliğini büyük ölçüde artırmamız veya temelde tüm binaları, sprey güneş pili Verimli. Ucuz. Muhteşem. İşte Yeni Püskürtmeli Güneş Pilleri Neden Önemli?Güneş enerjisinin maliyeti, çalışan bir bilim insanı ekibinden sonra hızla düşecek Birleşik Krallık'taki Sheffield Üniversitesi, bir sprey kullanarak güneş pillerinin geliştirildiğini açıkladı süreci. Daha fazla oku teknolojisi.

Son olarak, güneş enerjisi altyapısı Dünya çapında. Bu sorunun özü şöyledir: şu anda fosil yakıtlar üzerinde çalışan her şeyi düşünün (örneğin otomobiller, enerji santralleri, vb.), Ardından dönüştürmek için ne kadar çalışma gerektiğini düşünün Onların hepsi güneş uyumlu olmak.

Güneş santralleri olarak yeniden inşa edilebilmesi için birçok santral kapatılmalı, hatta yıkılmalıdır. Gaz, dizel ve hibrit motorlu otomobillerin terk edilmesi gerekir. Tesla gibi tam elektrikli araçlar Elektrikli Otomobiller Şarj Sınırlarını Nasıl Aşacak?Elektrikli arabalar mükemmeldir - aralıkları hariç. Elektrikli arabalar menzil teknolojilerini aşabilir mi? Daha fazla oku . Ve sonra benzin istasyonlarını şarj istasyonlarına dönüştürmek gibi çevresel maliyetler var.

Hepsi bu çok pahalı.

Ancak, daha büyük ölçekli güneş enerjisi altyapısının geleceğine bakarsak, MIT ulaşmayı mümkün kılan bir çalışma yayınladı terawatt ölçekli güneş enerjisi dağıtımı 2050 yılına kadar. Bu, ortalama Amerikan elektrik tüketim oranında 41,7 milyar hanehalkına güç sağlamak için yeterlidir.

Belki de fosil yakıtlarımız tükenmeden önce güneşin yaygın bir şekilde benimsenmesi mümkün olabilir.

İyi Haber: Gelecek Parlak Görünüyor

Eğer bu kadar ilerlemişseniz ve hala güneş teknolojisinin geleceği konusunda şüpheniz varsa, sizi suçlamam. On yıllardır oyun değiştirici olarak lanse edildi ve son zamanlardaki tüm gelişmeler etrafta daha fazla duman patlamış gibi görünebilir.

Gerçek şu ki alternatif enerji Yapabilmek iş.

Kosta Rika kısa bir süre önce Yenilenebilir enerji dışında hiçbir şey kullanmadan 75 gün. Kabul edilirse, çoğu şiddetli yağış mevsiminde hidroelektrik santralleri aracılığıyla yapıldı, ancak petrole olan bağımlılığımızı kırmak isteyenlere umut veriyor.

Bunun üzerine, Fransa son zamanlarda tüm yeni ticari binaların çatılarını güneş panelleriyle örtün veya bitkiler. Dünyanın, güneş enerjisinin sadece gerekli gelecek için Mantıklı gerçek bir çözüm olarak.

Buna izin verirsek, güneş enerjisi şunlardan biri olma potansiyeline sahiptir: dünyayı sonsuza dek değiştirecek çeşitli teknolojiler Dünyayı Değiştiren İlk 10 Gelişen TeknolojiTarımdan tıbba ve enerjiye her gün ilerleme kaydedilmektedir. Önümüzdeki birkaç yıl içinde hayatınızı doğrudan etkileyebilecek bu 10 gelişen teknoloji hakkında biraz bilgi edinin. Daha fazla oku . Ve son gelişmeler ve sosyal değişimler sayesinde, bu değişim düşündüğümüzden daha erken gelebilir.

Güneş enerjisi hakkında rezervasyonlarınız var mı? Dünya fosil yakıtları tamamen terk etmeden ne kadar süredir düşünüyorsunuz? O gün gelecek mi? Yorumlarınızda düşüncelerinizi bizimle paylaşın!

Resim Kredileri: Shutterstock Üzerinden Rüzgar Enerjisi Çiftliği, Shutterstock Üzerinden Mısır Biyoyakıt, Shutterstock Üzerinden Solar Horizon, Shutterstock Üzerinden Güneş Pilleri, Shutterstock Üzerinden Güneş Ampulü, Shutterstock Üzerinden Güneş Ev Çatıları, Shutterstock Üzerinden Güneş Otobüs Durağı