사하라 사막이 거대한 태양 농장으로 바뀌어야합니까?

사하라 사막이 거대한 태양 농장으로 바뀌어야합니까? 네 블리스 / 셔터 스톡

제가 사하라 사막을 방문 할 때마다 나는 얼마나 양지 바르고 덥고 하늘이 얼마나 맑은 지 알아 맞 힙니다. 약간의 오아시스를 제외하고 거의 식물이 없다. 그리고 세계에서 가장 큰 사막의 ​​대부분은 바위로 덮힌 다. 모래와 모래 언덕. 사하라 사막의 태양은 지구를 중요한 태양 에너지.

통계치는 놀라 울 정도입니다. 사막이 국가라면 그것은 될 것입니다. 세계에서 다섯 번째로 큰 - 브라질보다 크고 중국과 미국보다 약간 작습니다. 각 평방 미터는 평균에 따라 2,000와 3,000 킬로와트 사이의 태양 에너지를 1 년에받습니다. NASA 추산. 9m km²에 대한 사하라 사막의 커버리지를 감안할 때 사용할 수있는 총 에너지 즉, 태양 에너지 1 방울을 흡수 한 사막이 1 년에 22 billion gigawatt hours (GWh)를 넘는다는 것을 의미합니다.

이것은 일부 맥락을 필요로하는 큰 숫자입니다. 즉, 사막 전체를 덮고있는 가상의 태양 농장이 세계에서 가장 큰 발전소보다 2,000 배 더 많은 에너지를 생산할 것이라는 것을 의미합니다. 이는 연간 100,000 GWh를 거의 생성하지 않습니다. 사실, 그 생산량은 하루 36 억 배럴 이상의 오일과 같을 것입니다. 이것은 1 인당 하루 5 배럴입니다. 이 시나리오에서 사하라 사막은 잠재적으로 유럽의 전기 요구 사항거의 탄소 배출이 없다.

기후 솔루션 전지구 수평 조사는 연간 태양력의 양을 측정합니다. 글로벌 솔라 아틀라스 / 세계 은행

게다가 사하라 사막은 유럽에 매우 가깝다는 이점이 있습니다. 북아프리카와 유럽 사이의 최단 거리는 지브롤터 해협의 15km입니다. 그러나 지중해의 주요 너비에 걸친 더 먼 거리조차도 완벽하게 실용적입니다. 결국 세계의 가장 긴 수중 전력 케이블 노르웨이와 네덜란드 사이의 거의 600km에 달합니다.

지난 10 년 간 과학자들 ( 나와 내 동료) 사막의 태양 광 발전이 얼마나 많은 지역 에너지 수요를 충족시킬 수 있었는지, 그리고 결국에는 유럽에도 힘을 실어 줄 수있는 방법을 살펴 보았습니다. 그리고 이러한 학문적 통찰력은 진지한 계획으로 번역되었습니다. 가장 큰 시도는 2009에서 발표 된 프로젝트 인 Desertec으로 여러 은행 및 에너지 회사에서 많은 자금을 신속하게 인수했으며 5 년 후에 대부분의 투자자가 철수했을 때 크게 붕괴되었습니다 높은 비용. 이러한 프로젝트는 다양한 정치적, 상업적, 사회적 요인이 지역의 급속한 개발 부족을 포함하여.

기후 솔루션 스타 워즈 영화의 행성 타투 인 (Tatooine)은 튀니지 남부에서 촬영되었습니다. 아민 알 - 하바 이베, 저자 제공

가장 최근의 제안에는 투 누르 튀니지 프로젝트, 2m 유럽 가정보다 더 많은 것을 목표로하는 프로젝트 누르 복합 단지 태양 광 발전소 모로코에서는 유럽에 에너지를 수출하는 것을 목표로하고 있습니다.

두 가지 기술

현재이 상황에서 태양 광 발전을위한 두 가지 실용적인 기술이 있습니다 : 집중 태양 광 발전 (CSP)과 정규 태양 광 태양 전지 패널. 각자 장단점이 있습니다.

집중된 태양력은 렌즈 또는 거울을 사용하여 태양 에너지를 한 지점에 집중 시키며 엄청나게 뜨거운 상태가됩니다. 이 열은 기존 증기 터빈을 통해 전기를 생성합니다. 일부 시스템에서는 용융 염을 사용하여 에너지를 저장하므로 야간에도 전기를 생산할 수 있습니다.

기후 솔루션 스페인 세비야 근처에 집중된 태양 광 발전소. 거울은 태양의 에너지를 중심 타워에 집중시킵니다. 노비 코프 알렉세이 / 셔터 스톡

CSP는 직사광선, 구름 부족 및 고온으로 인해 사하라 사막에 더 적합한 것으로 보입니다. 보다 효율적으로. 그러나 렌즈와 거울은 모래 폭풍으로 덮일 수 있지만 터빈과 증기 가열 시스템은 복잡한 기술로 남아 있습니다. 그러나이 기술의 가장 중요한 단점은 부족한 수자원 사용.

대신 태양 광 태양 전지 패널은 반도체를 사용하여 직접 태양 에너지를 전기로 변환합니다. 그것은 그리드에 연결되거나 개별 건물에 소규모로 사용하기 위해 태양 광 발전의 가장 일반적인 유형입니다. 또한 흐린 날씨에도 적절한 출력을 제공합니다.

그러나 단점 중 하나는 패널이 너무 뜨거워지면 효율이 떨어지는 것입니다. 여름철 기온이 쉽게 내리는 곳에서는 이상적이지 않습니다. 45 ℃를 초과하다. 그늘에서 그리고 공기 조절을위한 에너지에 대한 요구가 하루 중 가장 뜨거운 부분 동안 가장 강력하다는 것을 감안할 때. 또 다른 문제는 모래 폭풍으로 인해 패널을 덮을 수있어 효율성이 감소한다는 것입니다.

두 기술 모두 필요할 수 있음 약간의 물 날씨에 따라 거울과 판넬을 청소해야합니다. 그러면 물도 고려해야 할 중요한 요소가됩니다. 대부분의 연구자가 제안 두 가지 주요 기술 통합 하이브리드 시스템 개발

아프리카 전체 대륙이 현재하는 것처럼 사하라 사막의 일부분만으로 많은 에너지를 생산할 수 있습니다. 태양 광 기술이 향상됨에 따라 상황은 더욱 저렴 해지고 효율적으로 유지 될 것입니다. 사하라 사막은 대부분의 식물과 동물에게 좋지 않지만 북아프리카와 그 너머에서 지속 가능한 에너지를 삶으로 가져올 수 있습니다.

저자에 관하여

Amin Al-Habaibeh, 지능 공학 시스템 교수, 노팅엄 트렌트 대학교

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