هل يجب أن تتحول الصحراء إلى مزرعة ضخمة للطاقة الشمسية؟

هل يجب أن تتحول الصحراء إلى مزرعة ضخمة للطاقة الشمسية؟ Naeblys / shutterstock

كلما زرت الصحراء ، أدهشني كم هي مشمسة وساخنة وكيف يمكن أن تكون السماء صافية. بصرف النظر عن بعض الواحات ، هناك القليل من الغطاء النباتي ، ومعظم الصحراء الكبرى في العالم مغطاة بالصخور ، الكثبان الرملية والرملية. الشمس الصحراوية قوية بما يكفي لتزويد الأرض طاقة شمسية كبيرة.

الإحصائيات محيرة للعقل. لو كانت الصحراء دولة ، لكان الأمر كذلك خامس أكبر في العالم - إنها أكبر من البرازيل وأصغر قليلاً من الصين والولايات المتحدة. يتلقى كل متر مربع ، في المتوسط ​​، ما بين 2,000 و 3,000 كيلو واط من الطاقة الشمسية كل عام ، وفقًا تقديرات ناسا. بالنظر إلى أن مساحة الصحراء تغطي حوالي 9m km² ، فإن هذا يعني أن إجمالي الطاقة المتاحة - أي إذا كانت كل شبر من الصحراء تنقع في كل قطرة من طاقة الشمس - تزيد على 22 مليار جيجاوات / ساعة في السنة.

يعد هذا أيضًا رقمًا كبيرًا يتطلب بعض السياق: فهذا يعني أن المزرعة الشمسية الافتراضية التي تغطي الصحراء بأكملها ستنتج طاقة 2,000 أضعاف الطاقة التي تنتجها حتى أكبر محطات الطاقة في العالم ، والتي تنتج بالكاد 100,000 GWh في السنة. في الواقع ، فإن إنتاجها سيكون معادلًا لأكثر من 36 مليار برميل من النفط يوميًا - أي حوالي خمسة برميل لكل شخص يوميًا. في هذا السيناريو ، يمكن أن تنتج الصحراء أكثر من سبعة أضعاف متطلبات الكهرباء من أوروبا، مع عدم وجود انبعاثات الكربون تقريبا.

حلول المناخ تشعيع أفقي عالمي ، وهو مقياس لمقدار الطاقة الشمسية المتلقاة سنويًا. أطلس الطاقة الشمسية العالمي / البنك الدولي

علاوة على ذلك ، تتمتع الصحراء أيضًا بميزة كونها قريبة جدًا من أوروبا. أقصر مسافة بين شمال إفريقيا وأوروبا على بعد 15km في مضيق جبل طارق. ولكن حتى مسافات أبعد بكثير ، عبر العرض الرئيسي للبحر الأبيض المتوسط ​​، تعتبر عملية تمامًا - بعد كل شيء ، العالم أطول كابل الطاقة تحت الماء يعمل لما يقرب من 600km بين النرويج وهولندا.

على مدى العقد الماضي أو نحو ذلك ، والعلماء (بما في ذلك أنا وزملائي) نظرت في الكيفية التي يمكن بها للطاقة الشمسية الصحراوية تلبية الطلب المحلي المتزايد على الطاقة وفي النهاية توفير الطاقة لأوروبا أيضًا - وكيف يمكن أن يعمل هذا في الممارسة وترجمت هذه الأفكار الأكاديمية في خطط جادة. وكانت أعلى محاولة بارزة هي مشروع Desertec ، وهو مشروع تم الإعلان عنه في 2009 وسرعان ما حصل على الكثير من التمويل من مختلف البنوك وشركات الطاقة قبل أن ينهار إلى حد كبير عندما انسحب معظم المستثمرين بعد خمس سنوات ، مستشهداً ارتفاع التكاليف. وتعطل هذه المشاريع من قبل مجموعة متنوعة من السياسية والتجارية والاجتماعية العوامل، بما في ذلك عدم وجود تطور سريع في المنطقة.

حلول المناخ تم تصوير كوكب Tatooine من أفلام حرب النجوم في جنوب تونس. أمين الحبيبة, مؤلف المنصوص


الحصول على أحدث من InnerSelf


وتشمل المقترحات الأكثر حداثة TuNur مشروع في تونس ، والذي يهدف إلى طاقة أكثر من المنازل 2m الأوروبية ، أو مجمع نور لتوليد الطاقة الشمسية في المغرب الذي يهدف أيضا إلى تصدير الطاقة إلى أوروبا.

اثنين من التقنيات

هناك تقنيتان عمليتان في الوقت الحالي لتوليد الكهرباء بالطاقة الشمسية في هذا السياق: الطاقة الشمسية المركزة (CSP) والألواح الشمسية الضوئية العادية. كل له ايجابيات وسلبيات.

تستخدم الطاقة الشمسية المركزة عدسات أو مرايا لتركيز طاقة الشمس في بقعة واحدة ، والتي تصبح حارة بشكل لا يصدق. ثم تولد هذه الحرارة الكهرباء من خلال التوربينات البخارية التقليدية. تستخدم بعض الأنظمة الملح المصهور لتخزين الطاقة ، مما يتيح إنتاج الكهرباء أيضًا في الليل.

حلول المناخ محطة للطاقة الشمسية المركزة بالقرب من إشبيلية ، إسبانيا. تركز المرايا طاقة الشمس على البرج في المركز. نوفيكوف أليكسي / ستراست ستوك

يبدو أن CSP أكثر ملاءمة للصحراء بسبب أشعة الشمس المباشرة ونقص الغيوم ودرجات الحرارة المرتفعة التي تجعله أكثر فعالية. ومع ذلك ، يمكن تغطية العدسات والمرايا بعواصف رملية ، في حين أن أنظمة التوربينات والبخار تظلان تقنيات معقدة. لكن أهم عيب في التكنولوجيا هو استخدام موارد المياه النادرة.

تعمل الألواح الشمسية الكهروضوئية على تحويل طاقة الشمس إلى كهرباء مباشرة باستخدام أشباه الموصلات. إنها أكثر أنواع الطاقة الشمسية شيوعًا حيث يمكن توصيلها بالشبكة أو توزيعها للاستخدام على نطاق صغير في المباني الفردية. أيضا ، فإنه يوفر إخراج معقول في الطقس الغائم.

لكن أحد العيوب هو أنه عندما ترتفع درجة حرارة الألواح ، تنخفض كفاءتها. هذا ليس مثاليًا في جزء من العالم حيث يمكن لدرجات حرارة الصيف بسهولة يتجاوز 45 ℃ في الظل ، وبالنظر إلى أن الطلب على الطاقة لتكييف الهواء هو الأقوى خلال أهم أجزاء اليوم. مشكلة أخرى هي أن العواصف الرملية يمكن أن تغطي الألواح ، مما يقلل من كفاءتها.

كل التقنيات قد تحتاج بعض كمية الماء لتنظيف المرايا والألواح اعتمادا على الطقس ، مما يجعل الماء أيضا عاملا هاما في الاعتبار. معظم الباحثين توحي دمج اثنين من التقنيات الرئيسية لتطوير نظام هجين.

يمكن لجزء صغير فقط من الصحراء إنتاج طاقة بنفس قدر إنتاج القارة الأفريقية بأسرها في الوقت الحاضر. مع تحسن تكنولوجيا الطاقة الشمسية ، ستصبح الأمور أرخص وأكثر كفاءة فقط. قد تكون الصحراء غير مضيافة بالنسبة لمعظم النباتات والحيوانات ، ولكنها قد تجلب الطاقة المستدامة إلى الحياة في جميع أنحاء شمال إفريقيا - وما وراءها.

نبذة عن الكاتب

أمين الحبيبة ، أستاذ هندسة النظم الذكية ، جامعة نوتنغهام ترينت

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

{amazonWS: searchindex = الكتب ؛ الكلمات الرئيسية = حلول تغير المناخ ؛ maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة