آخرین مطالب
17
امروز
نیروگاه خورشیدی

چه می‌شود اگر صحرای بزرگ آفریقا را به یک نیروگاه خورشیدی عظیم تبدیل کنیم

تابش خورشید در صحرای بزرگ آفریقا چنان شدید است که می‌تواند انرژی قابل توجهی را برای زمین تامین کند؛ بیشتر از بزرگترین نیروگاه‌های برق دنیا، به اندازه‌ی میلیاردها بشکه نفت در روز و حتی ورای نیاز یک یا دو قاره. در ادامه به بررسی جوانب این موضوع می‌پردازیم.

صحرای بزرگ آفریقا روزهایی به شدت داغ و آسمانی صاف و آفتابی دارد. به غیر از نقاط پراکنده‌ای که پوشش گیاهی محدودی در آن‌ها یافت می‌شود، این بزرگ ترین بیابان دنیا عمدتا پوشیده از تخته سنگ، شن و خاکریز است؛ محیطی مناسب برای تامین انرژی پاک از خورشید. بگذارید با ارائه چند آمار شگفت انگیز شروع کنیم. اگر این بیابان یک کشور بود، وسعتی بزرگتر از برزیل و کمی کوچکتر از چین داشت؛ در واقع به پنجمین کشور بزرگ دنیا تبدیل می‌شد.

صحرای بزرگ آفریقا

طبق محاسبات ناسا، هر متر مربع به طور میانگین در سال بین 2000 تا 3000 کیلووات ساعت انرژی خورشیدی دریافت می‌کند. با توجه به اینکه صحرای بزرگ آفریقا مساحتی در حدود 9 میلیون کیلومتر مربع دارد، این یعنی بیش از 22 میلیارد گیگاوات ساعت انرژی قابل دسترس در هر سال؛ البته اگر بتوانیم از هر وجب این بیابان، انرژی خورشید را جذب کنیم.

برای درک بهتر این اعداد و ارقام باید گفت که اگر یک مزرعه خورشیدی فرضی، کل صحرا را بپوشاند؛ ظرفیت تولید آن 2000 بار بیشتر از بزرگترین نیروگاه‌های برق جهان خواهد بود که قادر به تولید 100 هزار گیگاوات ساعت انرژی در هر سال هستند.

در واقع خروجی این نیروگاه خورشیدی، با بیش از 36 میلیارد بشکه نفت در روز برابری خواهد کرد؛ یعنی روزانه حدود 5 بشکه به ازای هر انسان در دنیا. با چنین فرضی، صحرای بزرگ آفریقا می‌تواند منبعی بلقوه برای تامین برق اروپا باشد، آن هم 7000 برابر بیشتر از حد نیاز و تقریبا بدون انتشار کربن!

مزیت دیگر، نزدیک بودن صحرا به اروپاست؛ به طوری که فاصله‌ قاره‌ی سبز تا شمال آفریقا در تنگه جبل‌الطارق، تنها به 15 کیلومتر می‌رسد. البته در طول سواحل مدیترانه نیز که فاصله بین دو قاره بیشتر می‌شود، مانعی برای انتقال انرژی وجود نخواهد داشت؛ کمااینکه بلندترین کابل برق زیرآبی جهان به طول 600 کیلومتر بین نروژ و هلند کشیده شده و در اینجا هم چنین پروژه‌ای قابل اجرا است.

انرژی خورشیدی

میزان دریافت انرژی خورشیدی سالانه در سطح جهان

در یکی دو دهه اخیر، برخی دانشمندان روی این موضوع متمرکز بودند که چگونه می‌توان از آفتاب صحرا برای تامین انرژی محلی سود جست و در نهایت، آن را به اروپا هم صادر کرد. یکی از راهکارهای پیشنهادی، پروژه‌ای موسوم به Desertec بود که در سال 2009 ارائه شد و به سرعت، سرمایه بانک‌ها و شرکت‌های انرژی را جذب خود کرد. اما این پروژه به سرانجام نرسید؛ چرا که پنج سال بعد اکثر سرمایه‌گذاران به دلیل هزینه‌های بالا کنار کشیدند. علاوه بر مباحث تجاری، برخی از این پروژه‌ها نیز به موجب مسائل سیاسی و اجتماعی مسکوت گذاشته شدند.

یکی از تازه‌ترین طرح‌های پیشنهادی، پروژه TuNur در تونس است که انرژی‌رسانی به بیش از دو میلیون خانه در اروپا را دنبال می‌کند؛ یا «نیروگاه برق خورشیدی نور» در مراکش که هدف از اجرای آن هم صادرات انرژی به اروپا است.

دو تکنولوژی قابل استفاده در صحرای بزرگ آفریقا

در حال حاضر دو تکنولوژی کاربردی برای تولید برق از آفتاب صحرا وجود دارد: یکی توان خورشیدی متمرکز شده (CSP) و دیگری پنل های خورشیدی فتوولتائیک (photovoltaic) که هرکدام دارای مزایا و معایبی هستند.

در تکنولوژی CSP از لنزها یا آینه‌هایی برای متمرکز کردن انرژی خورشید روی یک نقطه استفاده می‌شود و حاصل کار، تولید گرمای شدید است. این حرارت از طریق توربین‌های بخار متداول، برق تولید می‌کند. برخی سیستم‌ها نیز از نمک مذاب برای ذخیره انرژی استفاده می‌کنند که باعث می‌شود تولید برق در تاریکی شب هم ادامه داشته باشد.

انرژی خورشیدی متمرکز شده

به نظر می‌رسد در صحرای بزرگ آفریقا به دلیل حرارت بالا، آسمان صاف و تابش مستقیم خورشید؛ CSP گزینه مناسب و کارامدتری باشد. با این حال، احتمال پوشیده شدن لنز و آینه‌ها در اثر طوفان شن وجود دارد؛ ضمن اینکه توربین و سیستم‌های بخار هم فناوری پیچیده‌ای دارند. اما مهم‌ترین نقص این تکنولوژی، نیاز به استفاده از منابع محدود آب است.

در سوی دیگر، پنل های فتوولتائیک یا PV با استفاده از مواد نیمه رسانا، انرژی خورشید را مستقیما به برق تبدیل می‌کنند. این تکنولوژی مرسوم‌ترین نوع بهره‌برداری از انرژی خورشیدی است؛ چرا که هم به صورت شبکه و هم در سطوح کوچک کاربرد دارد و حتی می‌توان پنل‌ها را روی ساختمان‌های مجزا نصب کرد. مضاف بر اینکه در هوای ابری نیز خروجی قابل قبولی خواهیم داشت.

پنل های خورشیدی فتوولتائیک

اما نقطه ضعف پنل های خورشیدی PV این است که وقتی به شدت گرم می‌شوند، بازدهی‌شان کاهش می‌یابد. این ویژگی برای منطقه‌ای از دنیا که دمای تابستان حتی در سایه به 45 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، اصلا چیز خوبی نیست؛ بنابراین در گرم‌ترین ساعات روز، نیاز به خنک‌کننده خواهند داشت. مشکل پوشیده شدن پنل‌ها در اثر طوفان شن اینجا هم پابرجاست که باعث کاهش دوچندان کارایی آن‌ها می‌شود.

در هر دو تکنولوژی بسته به شرایط آب و هوایی، مقداری آب برای شستن آینه‌ها و پنل‌ها نیاز است که باید به این مساله هم توجه شود. با این اوصاف اکثر محققان، استفاده توامان از هر دو شیوه و ایجاد یک سیستم انرژی‌زایی هیبرید را توصیه می‌کنند.

شاید صحرای بزرگ آفریقا برای گیاهان و جانوران مهمان‌نواز نباشد؛ اما یک منبع بلقوه برای انرژی پایدار است. در واقع تنها بخش کوچکی از این صحرا می‌تواند به اندازه‌ی کل نیاز قاره‌ی آفریقا، انرژی تولید کند. با پیشرفت علم و تکنولوژی هم می‌توان انتظار کاهش هزینه‌های اجرایی و افزایش کارایی سیستم‌ها را داشت.

۶ دیدگاه

  1. اون همه زیست گاه نابودن کنن ک چی

    (0)
  2. سرمایه میخاد الکی ک نیست

    (0)
  3. داغ ترین مکنطقه زمین مگه نمیگن کویر لوت ایرانه

    (0)
  4. ایلان ماسکو خبر کنین میسازه

    (0)

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*