Este energia solară durabilă? 4 Probleme de rezolvat înainte de revoluția solară

Ce s-ar întâmpla dacă lumea ar fugi de combustibili fosili? Nu mai există mașini, nu mai există electricitate, nu mai este nevoie de aer condiționat. De îndată ce ultimele baterii au fost drenate, ne-am fi întors în Evul Mediu. Noi nu se poate să se întâmple asta.

Energia este costisitoare și, pe măsură ce continuăm să epuizăm Pământul petrolului său, prețul energiei va crește numai Nu, prețurile scăzute ale gazelor nu sunt sfârșitul mașinii electrice Nu, prețurile scăzute ale gazelor nu sunt sfârșitul electricității Mașina Prețurile la gazele care se încadrează sfârșesc pentru mașinile electrice precum modelul Tesla S? Nu asa de repede. Prețurile gazelor nu sunt întreaga poveste. Citește mai mult - adică, dacă nu găsim altă modalitate de a genera energie electrică. Când combustibilul este atât de important încât aplicațiile de economisire a gazelor 8 Aplicații unice pentru a vă ajuta să economisiți bani cu gaz 8 Aplicații unice pentru a vă ajuta să economisiți bani în gaz Economisirea de bani pe gaz este nu numai bună pentru dvs., ci și pentru planetă. Aceste aplicații vă ajută să gestionați eficient kilometrajul vehiculului și costurile cu combustibilul, construind în același timp obiceiuri de conducere bune. Citiți mai multe deveniți obișnuite, atunci știți că problema este reală.

Serios, am putea epuiza combustibilii fosili până în 2060.

Energia solară este cea mai bună speranță Energia viitorului, astăzi: Cum funcționează panourile solare și heliostații? Energia viitorului, azi: Cum funcționează panourile solare și heliostații? Resurse regenerabile. Este o problemă cu care ne confruntăm în fiecare zi dacă ne dăm seama sau nu. Cu fiecare pompă a unui mâner de gaz, cu fiecare apăsare a unui accelerator al unui autovehicul, cu fiecare dop de ... Citește mai mult, dar dezvoltarea tehnologiei menționate în ultimele decenii a fost lipsită de amploare. Cât timp înainte ca energia solară să respecte promisiunile sale? Ce durează atât de mult? Revoluția energetică va veni 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 strălucirea minții din întreaga lume și, în timp ce toate acestea prezintă diferite valori de potențial, toate au dezavantaje serioase.

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

Din nefericire, vântul este imprevizibil și adesea vine în valuri intermitente, ceea ce nu este foarte util dacă nu putem dezvolta o stocare pe termen lung a energiei produse. Să nu mai vorbim de faptul că turbinele eoliene pot fi deranjant de tare și periculoase de întreținut.

În plus, fermele eoliene mari pot avea un impact imediat asupra vremii locale (influențând circulația aerului) și asupra faunei sălbatice locale (turbinele ucigând păsările și liliecii). Acest lucru poate fi atenuat de dezvoltarea turbinelor eoliene fără bile, dar este încă prea devreme să le spunem.

Putere hidroelectrica este o altă sursă de combustibil care sa dovedit a fi eficientă, dar problematică. Blocurile hidrotehnice sunt distructive pentru ecosistemele acvatice, creând corpuri stagnante de apă, perturbând obiceiurile de migrație și ucigând în mod categoric multe tipuri de pești.

Alte forme de energie alternativă, inclusiv biocombustibilii și hidrogenul, au dificultăți în depășirea problemelor cele mai de bază: este nevoie de mai multă energie legume și fructe ei decât energia oferită când consumate.

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

Care, deocamdată, ne lasă doar cu noi energie solara ca singura solutie plauzibila pe termen lung.

... Dar obstacolele sunt multe

Am studiat pe scurt motivele pentru care energia solară nu a decolat Ce este energia solară și de ce nu a fost luată? Ce este energia solară și de ce nu a fost luată? Care-i treaba cu energia solară? Dacă este într-adevăr la fel de important și necesar ca atât de mulți să pretindă că este, de ce nu a preluat încă industria energetică? Citește mai mult, dar să-l explorăm mai detaliat. Dacă soarele este presupusul nostru salvator de la epuizarea combustibililor fosili, ce naiba păstrează revoluția solare?

Se pare că avem câteva obstacole pentru a sari.

Mai întâi, ca și energia eoliană, energia solară este intermitentă. Este binecunoscut faptul că celulele solare generează doar energie în timp ce soarele strălucește asupra lor. Această problemă simplă face celulele solare complet ineficiente pentru părți mari ale lumii.

Luați un oraș ca Seattle sau Londra. Acestea sunt zone care văd mai multe precipitații decât soarele pe tot parcursul anului. În scopul de a energiza aceste orașe doar cu energia solară, valorile zilnice ale soarelui ar trebui să genereze energie electrică de cel puțin două zile. Tehnologia solare nu este niciodată aproape de această capacitate chiar acum.

Cum rămâne cu pădurea tropicală din Amazon? Este vorba de 2,1 milioane de mile pătrate, care nu reușesc să exploateze razele solare pentru energie electrică. Cum rămâne cu țările din jurul Cercului Arctic? Aceste locuri ar putea vedea soarele timp de șase luni consecutive, apoi întunericul pentru următoarele șase luni. Aveau doar electricitate pentru jumătate de an. Punerea în comun a energiei între diferitele zone reprezintă și o problemă, deoarece pierderea de energie pe liniile electrice lungi devine prohibitivă. Am putea rezolva asta cu supraconductori de temperatură în cameră, dar această tehnologie este o cale lungă de oprire.

Ceea ce ne aduce la următoarea problemă mare: stocarea energiei solare. Dacă producția solară este disponibilă numai în anumite momente ale zilei în anumite regiuni ale lumii, răspunsul evident este de a umple această energie și de ao salva mai târziu. Din păcate, asta e mult mai ușor de zis decât de făcut.

Problema este că pachetele de baterii ieftine au probleme de longevitate sau fiabilitate, în timp ce acumulatorii de calitate sunt prohibitiv costisitori de produs. În 2013, bateriile litiu-ion pe scară largă se aflau în jurul prețului de 1.000 $ / kWh.

Din fericire pentru noi toți, 2015 a inaugurat o nouă eră când CEO-ul Tesla Elon Musk a dezvăluit pachetele de acumulatori de generație următoare Elon Musk a salvat doar de la combustibilii fosili? Elon Musk ne-a salvat doar de combustibilii fosili? Citiți mai multe atât pentru utilizarea la scară mică a consumatorilor, cât și pentru utilizarea pe scară largă a companiilor. Prețurile vor începe să curgă în jurul valorii de 350 $ / kWh și vor fi mai ieftine decât aici.

Dar stocarea energiei solare are doar importanță dacă putem produce mai multă electricitate decât avem de fapt nevoie pentru a putea stoca excesul, motiv pentru care trebuie să vorbim despre eficiența celulelor solare.

Gospodăria medie americană necesită aproximativ 24kWh pe zi (sau 1kW pe oră). Cu toate acestea, această cifră nu este distribuită în mod egal: consumul de energie electrică este relativ constant în timpul zilei, vârfurile seara după ce oamenii vin acasă de la serviciu, apoi scade la aproape nimic după ce toată lumea a dormit. Aceasta prezintă o problemă.

Pentru ca noaptea să fie electrică, energia solară trebuie capturată și stocată în timpul zilei, în timp ce soarele este încă în afara. Dar dacă oamenii folosesc energia electrică pe parcursul ziua, atunci celulele solare trebuie să capteze cât mai mult soare posibil: suficient pentru a îndeplini cerințele de energie în timpul zilei și suficient pentru a umple bateriile pentru noapte.

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

Să vorbim despre eficiență. În medie, un panou solar cu un consum de energie poate genera aproximativ 10 wați pe oră pe metru patrat. Prin urmare, pentru a genera 1 kWh, ai nevoie de 100 de metri pătrați de panouri solare. Dar aceasta presupune că soarele strălucește toată ziua în fiecare zi și știm că nu este adevărat.

Dacă ne asumăm șase ore “soare bun”, atunci am avea nevoie de patru ori mai mult panou solar, ceea ce ne aduce până la 400 de metri pătrați de panouri solare pentru a satisface cerințele de energie electrică ale unei gospodării americane obișnuite. Și suma tuturor acestor panouri ar trebui să fie evaluată la 4kW.

La o medie de 5 USD pe watt, un sistem de 4kW ar costa aproximativ 20.000 de dolari. Mulțumită Teslei, acum putem achiziționa trei baterii de 10kWh, la un preț de 3.500 $, pentru un total net de 10.500 $. Deci, pentru aproximativ 30.500 de dolari ai putea avea un sistem operațional care să îți satisfacă nevoile zilnice de energie electrică și până la 30 de ore de baterii (presupunând că ai 400 de metri pătrați de teren compatibil cu panourile).

Desigur, toate acestea presupun că aveți 400 de metri pătrați de teren compatibil cu panourile, ceea ce nu este adevărat pentru majoritatea oamenilor (în special în zonele urbane). Pentru ca aceasta să fie o soluție reală și practică, ar trebui să îmbunătățim masiv eficiența celulelor solare sau să acoperim în esență toate clădirile cu ele, folosind ceva asemănător cu spray-ul cu celule solare eficiente. Ieftin. Minunat. Iată de ce noile celule solare cu pulverizare sunt importante. Ieftin. Minunat. Iată ce se referă la noi celule solare prin pulverizare Costul energiei solare este setat să scadă precipitată după ce o echipă de oameni de știință care lucrează la Universitatea din Sheffield din Regatul Unit a anunțat dezvoltarea celulelor solare folosind un proces de pulverizare. Citiți mai multe tehnologii.

În cele din urmă, avem mari probleme în ceea ce privește infrastructura de energie solară în întreaga lume. Esența acestei chestiuni se rezumă la acest lucru: gândiți-vă la tot ce se află în prezent pe combustibili fosili (de ex. Mașini, centrale electrice etc.), apoi gândiți-vă cât de mult va fi necesar să faceți o conversie toate acelea pentru a fi compatibile cu soarele.

Multe centrale electrice ar trebui să fie închise, chiar demolate, pentru a fi reconstruite ca ferme solară. Gazele, motoarele diesel și hibridele ar trebui să fie abandonate în favoarea vehiculelor electrice, cum ar fi Tesla Cum automobilele electrice vor depăși limitele de încărcare Modelele electrice vor depăși limitele de încărcare Vehiculele electrice sunt excelente - cu excepția gamei lor . Pot autoturismele electrice să depășească tehnologiile de serie? Citeste mai mult . Și apoi există costuri periferice, cum ar fi transformarea stațiilor de benzină în stațiile de încărcare.

Asta este tot foarte scump.

Dar, dacă ne uităm la viitorul infrastructurii solare la scară mai largă, MIT a lansat un studiu care a găsit posibilă realizarea, până în 2050, a utilizării energiei solare terawatt. Acest lucru este suficient pentru a alimenta 41,7 miliarde de gospodării la rata medie a consumului de electricitate american.

Poate adoptarea solară pe scară largă înainte de a ne rupe combustibilii fosili ar putea fi posibilă la urma urmei.

Știri bune: viitorul pare luminos

Dacă ați ajuns atât de departe și sunteți încă sceptici cu privire la viitorul tehnologiei solare, nu v-aș fi dat vina pe voi. A fost torturat ca un schimbător de joc de zeci de ani și toate aceste evoluții recente ar putea părea ca un fum mai mult aruncat în jurul valorii de.

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

Costa Rica a mers recent de mai bine de 75 de zile fără să utilizeze decât energie regenerabilă. Acordat, majoritatea au fost realizate prin intermediul unor centrale hidroelectrice în timpul unui sezon de ploi abundente, dar oferă o strălucire de speranță pentru aceia dintre noi care doresc să ne distrugă dependența de petrol.

În plus, Franța a semnat recent un decret care impune tuturor clădirilor comerciale noi să-și acopere acoperișurile 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 o permitem, energia solară are potențialul de a fi una dintre mai multe tehnologii care vor schimba lumea pentru totdeauna Top 10 tehnologii emergente care schimbă lumea Top 10 tehnologii emergente care schimbă lumea De la agricultură la medicină până la energie, făcute în fiecare zi. Învață puțin despre aceste 10 tehnologii emergente care ar putea afecta direct viața ta în următorii câțiva ani. Citeste mai mult . Și datorită evoluțiilor recente și schimbărilor sociale, schimbarea ar putea să apară mai devreme decât credem noi.

Aveți rezerve cu privire la energia solară? Cât timp credeți înainte ca lumea să renunțe definitiv la combustibilii fosili? Va veni ziua aia? Împărtășiți-vă gândurile cu noi în comentarii!

Image Credits: Ferma de energie eoliană prin Shutterstock, porumb Biofuel prin Shutterstock, Solar Horizon prin Shutterstock, baterii solare prin Shutterstock, bec de soare prin shutterstock, acoperiș solar acasă prin Shutterstock, oprirea autobuzului solar prin Shutterstock

Explorați mai multe despre: Conservarea energiei, tehnologia verde, energia solară.