Kodėl Sacharos dykumos nepavertus milžiniška Saulės energijos megaelektrine, kurios energijos užtektų visam pasauliui? Tamsioji megaprojekto pusė

Milžiniška Saulės energijos elektrinė Sacharoje? Skamba kaip puiki ateities perspektyva, bet yra ir tamsioji šio plano pusė.

Norint visą pasaulį aprūpinti Saulės energija, reikėtų 51,4 milijardo 350 W Saulės kolektorių, kurie užimtų 300 000 kvadratinių km plotą. Tai gali atrodyti daug, bet tai tik 3,27% JAV ploto arba kaip Norvegija ar Filipinai.

Tokių milžiniškų saulėtų plotų Žemėje yra – Sachara būtų geriausias pasirinkimas. Sachara milžiniška. Jei dykuma būtų šalis, ji būtų penkta pagal dydį pasaulyje – didesnė už Braziliją ir šiek tiek mažesnė nei Kinija ar JAV. Sacharoje Saulė yra pakankamai galinga, kad aprūpintų Žemę reikšminga Saulės energija.

Kiekvienas Sacharos kvadratinis metras vidutiniškai per metus gauna nuo 2000 iki 3000 kilovatvalandžių Saulės energijos, rodo NASA skaičiavimai.

Atsižvelgiant į tai, kad Sachara užima apie 9 milijonus km², tai reiškia, kad visa turima energija – tai yra, jei kiekvienas dykumos centimetras sugeria kiekvieną Saulės energijos lašą – yra daugiau nei 22 milijardai gigavatvalandžių (GWh) per metus.

Pagal šį scenarijų Sachara galėtų pagaminti daugiau nei 7000 kartų daugiau nei reikia elektros energijos Europoje ir beveik neišmetus jokio anglies dioksido.

Tai vėlgi yra didelis skaičius, reikalaujantis tam tikro konteksto: tai reiškia, kad hipotetinis Saulės energijos ūkis (elektrinė), apimantis visą dykumą, pagamintų 2 000 kartų daugiau energijos nei net didžiausios pasaulyje elektrinės, kurios per metus pagamina vos 100 000 GWh.

Be to, Sachara taip pat turi pranašumą, kad yra labai arti Europos. Trumpiausias atstumas tarp Šiaurės Afrikos ir Europos yra vos 15 km ties Gibraltaro sąsiauriu.

Tačiau net ir tolimesni atstumai per visą Viduržemio jūros plotį yra visiškai praktiški – ilgiausias pasaulyje povandeninis elektros kabelis eina beveik 600 km tarp Norvegijos ir Nyderlandų.

Tai skamba itin perspektyviai. Teisingai suprojektavus ir pastačius Saulės ūkį, reiktų perkelti nedaug gyvūnų ar žmonių, ir nereikės kirsti miškų ar uždengti derlingą žemę Saulės kolektoriais.

• 

Dvi technologijos

Šiuo metu yra dvi praktiškos Saulės energijos gamybos technologijos: koncentruota Saulės energija (CSP) ir įprastos fotovoltinės Saulės panelės. Kiekviena turi savo pliusų ir minusų.

Koncentruota Saulės energija naudoja lęšius ar veidrodžius, kad sutelktų Saulės energiją į konkretų tašką, kuris tampa nepaprastai karštas. Tada ši šiluma paverčiama į elektrą per įprastas garo turbinas.

Kai kuriose sistemose energijai kaupti naudojama išlydyta druska, leidžianti elektrą gaminti ir naktį.

Panašu, kad CSP labiau tinka Sacharai dėl tiesioginės Saulės, debesų trūkumo ir aukštos temperatūros, todėl ji yra efektyvesnė. Tačiau lęšius ir veidrodžius gali pažeisti smėlio audros (ar bent jau dažnai padengti smėliu), o turbinų ir garo šildymo sistemos tebėra kiek sudėtingos ir nuolatinės priežiūros reikalaujančios technologijos.

Tačiau svarbiausias technologijos trūkumas yra ribotų vandens išteklių naudojimas.

Fotovoltiniai Saulės skydeliai Saulės energiją elektra verčia tiesiogiai elektra, naudodamos puslaidininkius. Tai yra labiausiai paplitusi Saulės energijos rūšis, nes ją galima prijungti prie tinklo arba paskirstyti nedideliam naudojimui atskiruose pastatuose.

Be to, debesuotu oru tai užtikrina tinkamą našumą.

Tačiau vienas iš trūkumų yra tas, kad kai skydeliai perkaista, jų efektyvumas sumažėja. Tai nėra idealu toje pasaulio dalyje, kur vasarą temperatūra pavėsyje gali lengvai viršyti 45 °C.

Kita problema yra ta, kad smėlio audros gali uždengti plokštes, dar labiau sumažindamos jų efektyvumą.

Abiem technologijoms – veidrodžiams ir skydeliams – valyti gali prireikti šiek tiek vandens, priklausomai nuo oro sąlygų, todėl vanduo taip pat tampa svarbiu veiksniu.

Dauguma tyrėjų siūlo integruoti dvi pagrindines technologijas, kad būtų sukurta hibridinė sistema.

Vos nedidelė Sacharos dalis galėtų pagaminti tiek energijos, kiek šiuo metu pagamina visas Afrikos žemynas. Tobulėjant Saulės technologijoms viskas bus tik pigiau ir efektyviau.

Kaina

Tai yra didžiulis projektas, o išlaidos yra astronominės!

350 W Saulės elementų montavimas namuose kainuoja maždaug nuo 180 iki 380 eurų. Bet Saulės elementai dar ne viskas. Reikės pastatyti elementų plokštės konstrukciją (stendą), nugabenti jas į vietą ir pastatyti naują elektros infrastruktūrą virš kopų ir uolėtos žemės.

Apskaičiuokime, kiek kainuotų Saulės elementų sumontavimas Sacharoje:  tarkime, kad 380 eurų už elementų plokštę ir pristatymą, 250 eurų už infrastruktūrą ir 210 eurų už stendą ir montavimą. Tai yra 840 eurų už pilną skydą, kai taikoma didmeninė kaina.

Visas Sacharos Saulės ūkis, kurį sudarytų 51,4 milijardo Saulės elementų kainuotų 433 trilijonų eurų arba maždaug 23 kartus daugiau nei JAV ekonomika. Net jei apskaičiuota Saulės elementų kaina yra su didele paklaida, tai rodo didžiules tokio megaprojekto išlaidas.

Poveikis ekosistemai

Pasekmės ekosistemai ir aplinkai būtų milžiniškos.

Šios Saulės energijos sistemos pakeis oro sąlygas visoje Sacharoje, o tai turės visuotinį poveikį. Sachara yra puikus atmosferos šildytuvas. Kai tik pradėsime rinkti Saulės spinduliuotę ir paversime ją elektra, dykuma pastebimai atvės. Tai reiškia, kad liūtys gali grįžti į dykumą, dėl ko augalai vėl ims augti – pamažu dykuma taps vis žalesnė, nes augalai aušins dykumą taip, kaip tai darytų Saulės skydeliai.

Tai gali skambėti puikiai, daugiau augalijos! Keista, bet daugelis didesnių ir sudėtingesnių ekosistemų priklauso nuo to, ar Sachara yra nederlinga dykuma. Amazonė yra maitinama ir tręšiama dulkėmis, atpučiamomis virš Atlanto vandenyno iš Sacharos, o dykumos karštis skatina nuolatinius kritulius, tarpininkaujant Atlanto vėjams. Pašalinus atmosferos dulkes ir atvėsinus Sacharą, Amazonės ekosistema gali sugriūti!

Atlanto vandenyną taip pat tręšia Sacharos dulkės. Jos turtingas maistinių medžiagų smėlis suteikia milžinišką dumblių žydėjimą. Šie žydėjimo įvykiai gamina daug Žemės deguonies, todėl įmanoma, kad deguonies lygis taip pat sumažėtų!

Be to, orų ciklai, vadinami „El Niño“ (El Ninjo) ir „La Niña“ (El Ninja) įvykiais, taps vis dažnesni ir intensyvesni, vadinasi, kils daugiau ciklonų ir uraganų.

Tačiau labiausiai šokiruojantis poveikis yra paviršiaus temperatūros padidėjimas.

Vandens garai (debesys) yra galingos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, žymiai efektyvesnės nei CO₂. Nors kritulių kiekis virš pusiaujo regionų, tokių kaip Amazonė, kris, dėl Sacharos žalumos likęs pasaulis taps drėgnesnis, jame bus daugiau debesų. Tai sulaikys šilumą ir šildys pasaulį.

Tačiau atšilęs Žemės rutulys prarastų ledo dangą ašigaliuose, o tai sutrikdytų vandenynų sroves, savo ruožtu sukeldama didžiulę biologinės įvairovės katastrofą visame pasaulyje.

Nepaisant visų iššūkių, Sachara gali suteikti tvarios energijos visoje Šiaurės Afrikoje ir už jos ribų.

Šaltinis: technologijos.lt