3 حقائق لإثبات أن الطاقة الشمسية ليست عملية
منوعات / / December 02, 2021
الارض. الكوكب الذي نسميه منزلنا في النظام الشمسي. ينعم هذا المنزل بالكثير من الموارد الطبيعية ، لكن معظمها محدود. وحاجتنا لتوليد الطاقة عن طريق حرق الوقود الأحفوري تقودنا إلى طريق خطير. نحن نرى بالفعل آثار تغير المناخ ولن يمر وقت طويل حتى نبدأ في استنفاد آخر احتياطي لدينا من الوقود الأحفوري.
![طاقة الألواح الشمسية](/f/a51ce0a91badcc5c6308cc3129ab16b2.png)
ولهذا السبب هناك حاجة ماسة لإيجاد حلول بديلة. وعلى الرغم من أن أمثال إيلون موسك ورئيس الوزراء الهندي ناريندرا مودي يراهنون بشكل كبير على الطاقة الشمسية ، إلا أن هناك بدائل أخرى تم استبعادها. الطاقة الشمسية نظيفة ومع تحسين التكنولوجيا ، ستتحسن. ولكن هل هو حقا أفضل حل؟
حقائق ضد الطاقة الشمسية
1. كفاءة
هذا هو أحد الأسباب الرئيسية للقلق أثناء الانتقال إلى الطاقة الشمسية. الألواح الشمسية يمكن تحويل ما يقرب من 15-40٪ من طاقة الشمس إلى كهرباء. هذا غير فعال للغاية للوهلة الأولى ، ولكنه يشبه إلى حد كبير أي شكل بديل آخر لإنتاج الطاقة. باستثناء القليل ، والتي سنتحدث عنها لاحقًا.
![كفاءة الطاقة](/f/cbfa151c621847a1b248831337a6cedb.png)
حتى الشركات الكبيرة مثل أول شركة للطاقة الشمسية تعمل على تحسين كفاءتها فقط من خلال بضع نقاط مئوية ، فإنه لا يشكل حجة قوية للطاقة الشمسية. ليست في وضعها الحالي ، على أي حال.
2. العملية
هناك بعض العيوب العملية للطاقة الشمسية أيضًا. الأول هو أنه لا يمكن أن يتولد في الليل. علاوة على ذلك ، إذا كان هناك غطاء سحابة أكبر من المعتاد ، فستزداد صعوبة توليد الطاقة الشمسية. بالتأكيد ، هناك لوحات لتتبع الشمس مزودة بمحركات وأجهزة استشعار يمكنها نقل نفسها إلى مكان يكون فيه ضوء الشمس وفيرًا ، ولكن هذه اللوحات تضيف إلى التكلفة الإجمالية.
إذا تعذر التحكم في التكاليف ، فسيتم رفض حتى أكثر مصادر الطاقة "نظافة".
وهي نقطة عملية أخرى يجب تغطيتها. البحث والتطوير في مجال الطاقة الشمسية ليس رخيصًا تمامًا ، بالإضافة إلى أن تكاليف تركيب وإنتاج المزارع الشمسية ضخمة أيضًا.
3. تأثير بيئي
على الرغم من أن الطاقة الشمسية تعتبر نظيفة (وهي كذلك في معظمها) ، لا تزال هناك بعض المخاوف بشأن هذه الادعاءات. أولاً ، هو الحال بالنسبة لإنتاج الألواح الشمسية التي تؤدي إلى انبعاثات ضارة. ثانيًا ، والأكثر خطورة ، هو استخدام الكادميوم في هذه العملية.
![صناعة الشروق الغيوم الضباب 39553](/f/9d6f21787341af4060f9df4b9086de66.jpeg)
الكادميوم معدن ثقيل سام يميل إلى التراكم في سلاسل الغذاء البيئية. على الرغم من أن التقنيات الحالية للتحكم في مستوى انبعاث الكادميوم فعالة ، لا يزال هناك استخدام 5-10 جم / م² منه.
البدائل
1. الطاقة الكهرومائية
ما يقرب من ثلثي كوكبنا عبارة عن ماء. هذه المسطحات المائية هي مصدر كبير يمكن استخدامه لتوليد الطاقة. تلتقط محطات الطاقة الكهرومائية طاقة المياه المتساقطة لتوليد الكهرباء. يحول التوربين الطاقة الحركية للماء الساقط إلى طاقة ميكانيكية. ثم يقوم المولد بتحويل الطاقة الميكانيكية من التوربين إلى طاقة كهربائية.
![سد هوفر](/f/ad20f0963645c701ff93ef23d35318cd.png)
تتراوح النباتات المائية في الحجم من "المياه الصغيرة" التي تزود عددًا قليلاً من المنازل بالطاقة إلى السدود العملاقة مثل سد هوفر الذي يوفر الكهرباء لملايين الأشخاص. نظرًا لعدم وجود حرق للوقود في أي مرحلة ، فهذه طريقة نظيفة وقوية لتوليد الطاقة. كما أنها فعالة للغاية مع قدرة النباتات المائية القديمة على تحقيق كفاءة تصل إلى 60٪ ، بينما يمكن أن تصل الأنواع الأحدث إلى 90٪.
العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو النتيجة على البيئة ، حيث أن 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. الحرارة الأرضية
الطاقة الحرارية الأرضية هي شكل نظيف للطاقة يستخدم الحرارة المتولدة من الأرض لتشغيل محطاتها. تُعرف هذه الطاقة الحرارية بالطاقة الحرارية الأرضية ويمكن العثور عليها في أي مكان تقريبًا على هذا الكوكب. يتم إنشاء محطات توليد الطاقة في المناطق ذات الانبعاثات الحرارية العالية من الأنشطة البركانية أو الزلزالية.
إذا أمكن تحقيق الإمكانات الاقتصادية الكاملة لموارد الطاقة الحرارية الأرضية ، فإنها ستمثل مصدرًا هائلاً لقدرة إنتاج الكهرباء. في عام 2012 ، تم العثور على مختبر الولايات المتحدة الوطني للطاقة المتجددة (NREL) أن مصادر الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية (الحرارية المائية) في 13 ولاية لديها قدرة محتملة تبلغ 38000 ميجاوات ، والتي يمكن أن تنتج 308 مليون ميجاوات ساعة من الكهرباء سنويًا.
![مصنع الطاقة الحرارية الجوفية](/f/6ddabf4503adab4854dba8975c75888a.png)
إنها إحدى تقنيات الطاقة المتجددة القليلة التي يمكنها توفير طاقة التحميل الأساسية المستمرة. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس محطات الفحم والنووية ، يمكن استخدام محطات الطاقة الحرارية الأرضية الثنائية كمصدر مرن للطاقة لموازنة العرض المتغير للموارد المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. تمتلك المصانع الثنائية القدرة على زيادة الإنتاج صعودًا وهبوطًا عدة مرات كل يوم ، من 100 في المائة من الطاقة الاسمية إلى 10 في المائة كحد أدنى.
أصبحت تكاليف الكهرباء من مرافق الطاقة الحرارية الأرضية تنافسية بشكل متزايد. ال توقعت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) ذلك ستكون التكلفة المعيارية للطاقة (LCOE) لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية الجديدة (التي سيتم تشغيلها في عام 2019) أقل من 5 سنتات لكل كيلو واط في الساعة (kWh) ، مقابل أكثر من 6 سنتات لمحطات الغاز الطبيعي الجديدة وأكثر من 9 سنتات لمحطات الغاز الطبيعي الجديدة فحم.
3. آحرون
هناك بعض المصادر الأخرى التي يمكن التحدث عنها أيضًا ، مثل طاقة الرياح والطاقة الحيوية ، ولكنها ليست مجدية تقريبًا مثل الطاقة المائية أو الطاقة الحرارية الأرضية. تحتاج طاقة الرياح إلى إمدادات ثابتة من الرياح والتي لا يمكن التنبؤ بها بدقة في أي منطقة معينة. من ناحية أخرى ، تعتمد الطاقة الحيوية إلى حد كبير على الديزل الحيوي وتوفره ليس موحدًا في جميع أنحاء الكوكب.
اقرأ أيضًا: فولفو تختبر شاحنة ذاتية القيادة في منجم سويدي ، وتفجر عقولنا