3 حقائق لإثبات أن الطاقة الشمسية ليست عملية

أرض. الكوكب الذي نسميه وطننا في النظام الشمسي. ينعم هذا المنزل بالكثير من الموارد الطبيعية ، ولكن معظم هذه الموارد محدودة. وحاجتنا إلى توليد الطاقة عن طريق حرق الوقود الأحفوري تقودنا إلى طريق خطير. نشهد بالفعل آثار تغير المناخ ولن يمر وقت طويل حتى نبدأ في استنفاد آخر احتياطي من الوقود الأحفوري.

لهذا السبب هناك حاجة ماسة لإيجاد حلول بديلة. على الرغم من أن أمثال إيلون موسك ورئيس الوزراء الهندي ناريندرا مودي يراهنون بقوة على الطاقة الشمسية ، إلا أن هناك بدائل أخرى يتم استبعادها. الطاقة الشمسية نظيفة ومع تحسن التكنولوجيا ، ستتحسن. ولكن هل هو حقا الحل الأفضل؟

حقائق ضد الطاقة الشمسية

1. الكفاءة

هذا هو أحد الأسباب الرئيسية للقلق أثناء الانتقال إلى الطاقة الشمسية. يمكن للألواح الشمسية تحويل ما يقرب من 15-40 ٪ من طاقة الشمس إلى كهرباء. هذا غير فعال للغاية للوهلة الأولى ، ولكنه يشبه إلى حد كبير أي شكل آخر من أشكال إنتاج الطاقة. باستثناء عدد قليل ، والتي سنتحدث عنها لاحقًا.

حتى الشركات الكبرى مثل First Solar تعمل على تحسين كفاءتها فقط ببضع نقاط مئوية ، فهي لا تشكل حجة قوية للطاقة الشمسية. ليس في حالته الحالية ، على أي حال.

2. العملية

هناك بعض العيوب العملية للطاقة الشمسية أيضا. الأول هو أنه لا يمكن توليده في الليل. علاوة على ذلك ، إذا كان هناك غطاء سحابي أكبر من المعتاد ، فسيصبح من الصعب بشكل متزايد توليد الطاقة الشمسية. بالتأكيد ، هناك لوحات لتتبع أشعة الشمس مزودة بمحركات وأجهزة استشعار يمكنها تحريك نفسها إلى وضعية حيث توجد أشعة الشمس وفيرة ، ولكنها تضيف إلى التكلفة الإجمالية.

إذا تعذر التحكم في التكاليف ، فسيتم رفض حتى أكثر مصادر الطاقة "نظافة".

وهو نقطة عملية أخرى لتغطية. إن البحث والتطوير في مجال الطاقة الشمسية ليس رخيصًا تمامًا ، بالإضافة إلى أن تكاليف التركيب والإنتاج في المزارع الشمسية هائلة أيضًا.

3. التأثير البيئي

على الرغم من أن الطاقة الشمسية تعتبر نظيفة (وفي معظمها ، هي) ، لا تزال هناك بعض المخاوف بشأن هذه الادعاءات. أولاً ، الحالة لإنتاج الألواح الشمسية التي تؤدي إلى انبعاثات ضارة. ثانياً ، وبشكل أكثر خطورة ، استخدام الكادميوم في هذه العملية.

الكادميوم معدن ثقيل سامة وله ميل للتراكم في سلاسل الأغذية البيئية. على الرغم من أن التقنيات الحالية للتحكم في مستوى انبعاث الكادميوم فعالة ، لا يزال هناك استخدام 5-10 جم / م 2 منه.

البدائل

1. الكهرومائية

حوالي ثلثي كوكبنا هو الماء. هذه المسطحات المائية هي مصدر كبير يمكن استخدامه لتوليد الطاقة. محطات توليد الطاقة الكهرومائية تستحوذ على طاقة سقوط المياه لتوليد الكهرباء. يحول التوربين الطاقة الحركية لسقوط المياه إلى طاقة ميكانيكية. ثم يقوم المولد بتحويل الطاقة الميكانيكية من التوربينات إلى طاقة كهربائية.

تتراوح النباتات المائية في الحجم من "الطاقة المائية الصغيرة" التي تعمل فقط على عدد قليل من المنازل إلى السدود العملاقة مثل سد هوفر التي توفر الكهرباء لملايين الناس. نظرًا لعدم وجود حرق للوقود في أي مرحلة ، فهذه طريقة نظيفة وقوية لتوليد الطاقة. كما أنها فعالة للغاية مع قدرة النباتات المائية الأقدم على تحقيق كفاءة بنسبة 60٪ ، في حين أن المحطات الأحدث يمكن أن تصل إلى 90٪.

العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو نتيجة للبيئة ، لأن سد المسطحات المائية يمكن أن يؤدي إلى تغيير تدفق المياه. أيضًا ، في المناطق المتأثرة بالجفاف ، لن تكون هذه الطريقة متاحة وسنحتاج إلى استكشاف بدائل أخرى.

2. الطاقة الحرارية الأرضية

الطاقة الحرارية الأرضية هي شكل نظيف من الطاقة التي تستخدم الحرارة المتولدة من الأرض لتشغيل محطاتها. تُعرف هذه الطاقة الحرارية باسم الطاقة الحرارية الأرضية ويمكن العثور عليها في أي مكان تقريبًا على هذا الكوكب. يتم إنشاء محطات توليد الكهرباء في المناطق ذات الانبعاثات الحرارية العالية من الأنشطة البركانية أو الزلزالية.

إذا أمكن تحقيق الإمكانات الاقتصادية الكاملة لموارد الطاقة الحرارية الأرضية ، فستمثل مصدرًا هائلاً لقدرة إنتاج الكهرباء. في عام 2012 ، وجد المختبر القومي الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL) أن المصادر الحرارية الأرضية التقليدية (الحرارية المائية) في 13 ولاية لديها قدرة محتملة تبلغ 38000 ميجاوات ، والتي يمكن أن تنتج 308 ملايين ميجاوات من الكهرباء سنويًا.

إنها واحدة من تقنيات الطاقة المتجددة القليلة التي يمكنها توفير طاقة مستمرة وقابلة للتحميل. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس محطات الفحم والطاقة النووية ، يمكن استخدام محطات الطاقة الحرارية الأرضية الثنائية كمصدر مرن للطاقة لموازنة العرض المتغير للموارد المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية. تتمتع المصانع الثنائية بالقدرة على زيادة الإنتاج عدة مرات يوميًا ، من 100 في المائة من الطاقة الاسمية إلى 10 في المائة كحد أدنى.

كما أصبحت تكاليف الكهرباء من منشآت الطاقة الحرارية الأرضية تنافسية بشكل متزايد. توقعت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) أن تكون التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) للمحطات الحرارية الأرضية الجديدة (التي سيتم طرحها عبر الإنترنت في عام 2019) أقل من 5 سنتات لكل كيلووات / ساعة ، بدلاً من أكثر من 6 سنتات للجديد محطات الغاز الطبيعي وأكثر من 9 سنتات للفحم التقليدي الجديد.

3. الآخرين

هناك بعض المصادر الأخرى التي يمكن التحدث عنها أيضًا ، مثل طاقة الرياح والطاقة الحيوية ، ولكنها ليست مجدية تقريبًا مثل Hydro أو Geothermal. تحتاج طاقة الرياح إلى مصدر ثابت من الرياح ولا يمكن التنبؤ بها بدقة لأي منطقة معينة. الطاقة الحيوية من ناحية أخرى ، تعتمد إلى حد كبير على الديزل الحيوي وتوافرها غير منتظم عبر الكوكب.

اقرأ أيضا: فولفو تختبر شاحنة ذاتية القيادة في منجم سويدي ، تهب عقولنا