L'energia solare è sostenibile? 4 problemi da risolvere prima della rivoluzione solare

Cosa succederebbe se il mondo esaurisse il combustibile fossile? Niente più macchine, niente più elettricità, niente più aria condizionata. Non appena le ultime batterie sono state scaricate, saremmo proprio nel medioevo. Noi non si può lascia che accada.

L'energia è costosa, e mentre continuiamo a esaurire la Terra del suo petrolio, il prezzo dell'energia aumenterà solo No, i prezzi bassi del gas non sono la fine dell'auto elettrica No, i prezzi bassi del gas non sono la fine dell'elettricità Auto I prezzi del gas in calo rappresentano la fine per le auto elettriche come la Tesla Model S? Non così in fretta. I prezzi del gas non sono l'intera storia. Leggi di più - cioè, a meno che non possiamo trovare un altro modo per generare elettricità. Quando il carburante è così cruciale che le app per risparmiare denaro 8 App esclusive che ti aiutano a risparmiare Gas Money 8 App esclusive per aiutarti a risparmiare denaro a gas Risparmiare denaro con il gas non è solo un vantaggio per te stesso, ma anche per il pianeta. Queste app ti aiutano a gestire in modo efficiente il chilometraggio del veicolo e i costi del carburante mentre costruisci buone abitudini di guida. Leggi di più diventa un luogo comune, quando sai che il problema è reale.

Seriamente, entro il 2060 potremmo rimanere senza combustibili fossili.

L'energia solare è la nostra migliore speranza L'energia del futuro, oggi: come funzionano i pannelli solari e gli eliostati? L'energia del futuro, oggi: come funzionano i pannelli solari e gli eliostati? Risorse rinnovabili. È un problema che affrontiamo ogni giorno, che ce ne rendiamo conto o no. Con ogni pompa di una leva del gas, con ogni pressione dell'acceleratore di una macchina, con ogni spina del nostro ... Per saperne di più, ma lo sviluppo di detta tecnologia negli ultimi decenni è stato scarso. Quanto tempo ci vorrà prima che l'energia solare rispetti le sue promesse? Cosa ci vuole così tanto tempo? La rivoluzione energetica arriverà in tempo?

Il mondo ha bisogno di energia solare ...

Per essere onesti, l'energia solare non è il solo alternativa ai combustibili fossili. Ci sono molte altre strade che vengono esplorate da menti brillanti in tutto il mondo, e mentre tutte mostrano una quantità variabile di potenziale, hanno tutti dei seri inconvenienti.

Per esempio, energia eolica. Il vento è ovunque e pieno di potenziale energetico. È verde, ha un inquinamento inquinante trascurabile ed è relativamente efficiente quando si tratta di requisiti di spazio.

Sfortunatamente, il vento è imprevedibile e spesso si presenta in picchi intermittenti, il che non è molto utile a meno che non siamo in grado di immagazzinare a lungo termine l'energia prodotta. Per non parlare del fatto che le turbine eoliche possono essere fastidiose e pericolose da mantenere.

Inoltre, i grandi parchi eolici possono avere un impatto immediato sulle condizioni meteorologiche locali (influenzando la circolazione dell'aria) e sulla fauna selvatica locale (turbine che uccidono uccelli e pipistrelli). Questo potrebbe essere mitigato dallo sviluppo di turbine eoliche senza pale, ma è ancora presto per dirlo.

Energia idroelettrica è un'altra fonte di carburante che si è dimostrata efficace ma problematica. Le dighe idroelettriche sono distruttive per gli ecosistemi acquatici, creano corpi idrici stagnanti, distruggono le abitudini migratorie e uccidono completamente molti tipi di pesci.

Altre forme di energia alternativa, tra cui biocarburanti e idrogeno, avere difficoltà a superare i problemi più basilari: serve più energia produrre loro rispetto all'energia offerta quando consumato.

Un'altra opzione decente è energia nucleare, che è molto più ecologico dei combustibili fossili su base unitaria. Tuttavia, lo smaltimento dei rifiuti rimane un problema, e c'è ancora il problema del carburante finito. L'energia nucleare potrebbe farci guadagnare tempo, ma non è una soluzione permanente al problema.

Che, per ora, ci lascia solo energia solare come l'unica soluzione plausibile a lungo termine.

... Ma gli ostacoli sono molti

Abbiamo brevemente spiegato perché l'energia solare non è decollata. Che cos'è l'energia solare e perché non l'ha tolta? Cos'è l'energia solare e perché non l'ha tolta? Qual è il grosso problema con l'energia solare? Se è così importante e necessario come molti affermano di essere, perché non ha ancora conquistato il settore energetico? Leggi di più prima, ma esploriamolo un po 'più in dettaglio. Se il sole è il nostro presunto salvatore dall'esaurimento del combustibile fossile, che diamine sta tenendo a bada la rivoluzione solare?

Risulta, abbiamo alcuni ostacoli da scavalcare.

Prima di tutto, come l'energia eolica, l'energia solare è intermittente. È risaputo che le celle solari generano energia solo mentre il sole splende su di esse. Questo semplice problema rende le celle solari completamente inefficaci per vaste aree del mondo.

Prendi una città come Seattle o Londra. Queste sono aree che vedono più pioggia del sole durante tutto l'anno. Al fine di alimentare queste città solo con l'energia solare, il valore del sole di ogni giorno dovrebbe generare almeno due giorni di elettricità. La tecnologia solare non è neanche lontanamente all'altezza di questa capacità in questo momento.

E la foresta pluviale amazzonica? Sono 2,1 milioni di miglia quadrate di terra incapaci di sfruttare i raggi del sole per l'elettricità. E i paesi attorno al Circolo polare artico? Questi luoghi potrebbero vedere il sole per sei mesi consecutivi, poi l'oscurità per i successivi sei mesi. Avrebbero solo elettricità per metà dell'anno. Anche il pooling di potenza tra diverse aree rappresenta un problema, perché la perdita di energia sulle lunghe linee elettriche diventa proibitiva. Potremmo risolvere questo problema con i superconduttori a temperatura ambiente, ma la tecnologia è molto lontana.

Il che ci porta al prossimo grande problema: stoccaggio di energia solare. Se la produzione di energia solare è disponibile solo in determinate ore del mondo in alcune regioni del mondo, la risposta ovvia è quella di imbottigliare quell'energia e salvarla per dopo. Sfortunatamente, è così tanto più facile a dirsi che a farsi.

Il problema è che i pacchetti di batterie a basso costo hanno problemi di longevità o affidabilità, mentre i pacchi batteria di qualità sono proibitivamente costosi da produrre. Nel 2013, le batterie agli ioni di litio su larga scala aleggiavano intorno al prezzo di $ 1.000 / kWh.

Fortunatamente per tutti noi, il 2015 ha inaugurato una nuova era quando il CEO di Tesla, Elon Musk, ha svelato i pacchi batteria di nuova generazione. Elon Musk ci ha appena salvato dai combustibili fossili? Elon Musk ci ha appena salvato dai combustibili fossili? Maggiori informazioni sia per l'uso su piccola scala dei consumatori che per l'uso su larga scala delle aziende. I prezzi inizieranno a circa $ 350 / kWh e saranno più economici da qui in avanti.

Ma lo stoccaggio dell'energia solare conta solo se siamo in grado di produrre più energia elettrica di quella che effettivamente abbiamo bisogno in modo da poter immagazzinare l'eccesso, motivo per cui dobbiamo anche parlare di efficienza delle celle solari.

La famiglia media americana richiede circa 24 kWh al giorno (o 1 kW all'ora). Tuttavia, questa cifra non è distribuita in modo uniforme: l'uso di elettricità è relativamente costante durante il giorno, picchi di sera dopo che la gente torna a casa dal lavoro, quindi scende a quasi nulla dopo che tutti sono andati a dormire. Questo presenta un problema.

Affinché ci sia elettricità durante la notte, l'energia solare deve essere catturata e conservata durante il giorno mentre il sole è ancora spento. Ma se le persone usano l'elettricità durante il giorno, quindi le celle solari devono catturare il maggior numero possibile di sole: abbastanza per soddisfare le richieste di elettricità diurna e abbastanza da riempire le batterie per la notte.

O in altre parole, se supponiamo di ricevere sei ore di “buon sole” al giorno - e questo è generoso - allora la capacità solare deve essere sufficiente per catturare 24 ore di energia durante quel periodo di sei ore. Dopo tutto, le valutazioni delle celle solari si basano su condizioni ideali: un chiaro sole di mezzogiorno all'equatore terrestre.

Quindi, parliamo di efficienza. In media, un pannello solare valutato dal consumatore può generare circa 10 watt all'ora per metro quadrato. Pertanto, per generare 1 kWh, occorrerebbero 100 metri quadrati di pannelli solari. Ma questo presuppone che il sole splenda tutto il giorno ogni giorno, e sappiamo che non è vero.

Se assumiamo sei ore di “buon sole”, quindi avremmo bisogno di quattro volte più pannelli solari, che ci portano fino a 400 piedi quadri di pannelli solari per soddisfare le richieste di elettricità di una famiglia americana media. E la somma di tutti questi pannelli dovrebbe essere valutata a 4kW.

Con una media di $ 5 per watt, un sistema da 4kW costerebbe circa $ 20.000. Grazie a Tesla, ora possiamo acquistare tre batterie da 10kWh a $ 3.500 l'una per un totale netto di $ 10.500. Quindi per circa $ 30.500 potresti avere un sistema operativo che soddisfi le tue esigenze di elettricità giornaliere e fino a 30 ore di batteria (supponendo che tu abbia 400 piedi quadrati di terreno compatibile con pannello).

Naturalmente tutto ciò presuppone che tu abbia 400 piedi quadrati di terreno compatibile con il pannello, il che non è vero per la maggior parte delle persone (specialmente nelle aree urbane). Perché questa sia una soluzione reale e pratica, dovremmo migliorare in modo massiccio l'efficienza delle celle solari o coprire sostanzialmente tutti gli edifici con esse, usando qualcosa come la cella solare spray-on Efficient. A buon mercato. Eccezionale. Ecco perché le nuove celle solari spray-on sono più efficienti. A buon mercato. Eccezionale. Ecco perché la nuova materia prima a spruzzo di celle solari Il costo dell'energia solare è destinato a calare vertiginosamente dopo che un gruppo di scienziati che lavorava presso l'Università di Sheffield nel Regno Unito ha annunciato lo sviluppo di celle solari utilizzando un processo di spruzzatura. Leggi di più tecnologia.

Infine, abbiamo grandi problemi riguardo infrastruttura di energia solare in tutto il mondo. L'essenza di questo problema si riduce a questo: pensa a tutto ciò che attualmente funziona con i combustibili fossili (ad esempio automobili, centrali elettriche, ecc.), Quindi pensa a quanto lavoro sarebbe necessario per convertire tutto ciò per essere compatibile con il sole.

Molte centrali elettriche dovrebbero essere chiuse, anche demolite, per essere ricostruite come fattorie solari. Le auto a gas, diesel e ibride avrebbero bisogno di essere abbandonate a favore di veicoli completamente elettrici come la Tesla. Come le auto elettriche supereranno i limiti di ricarica Come le auto elettriche supereranno i limiti di ricarica Le auto elettriche sono grandi - tranne per la loro gamma . Le auto elettriche possono superare le tecnologie di gamma? Leggi di più . E poi ci sono i costi periferici, come convertire le stazioni di servizio in stazioni di ricarica.

Questo è tutto molto costoso.

Ma se guardiamo al futuro dell'infrastruttura solare su larga scala, il MIT ha appena pubblicato uno studio che ha permesso di raggiungere il dispiegamento su scala terawatt di energia solare entro il 2050. Questo è sufficiente per alimentare 41,7 miliardi di famiglie al tasso medio di consumo di elettricità americano.

Dopotutto, forse l'adozione solare diffusa prima di esaurire i combustibili fossili potrebbe essere possibile.

Buone notizie: il futuro sembra luminoso

Se sei arrivato così lontano e sei ancora scettico sul futuro della tecnologia solare, non ti biasimo. È stato pubblicizzato come un punto di svolta per decenni e tutti questi recenti sviluppi potrebbero sembrare come una maggiore emissione di fumo.

Bene, la verità è questa energia alternativa può lavoro.

La Costa Rica ha recentemente effettuato più di 75 giorni consecutivi utilizzando solo energia rinnovabile. Certo, la maggior parte è stata fatta attraverso le centrali idroelettriche durante una stagione di forti piogge, ma fornisce un barlume di speranza per quelli di noi che vogliono rompere la nostra dipendenza dal petrolio.

Inoltre, la Francia ha recentemente firmato un decreto che richiede che tutti i nuovi edifici commerciali coprano i loro tetti con pannelli solari o piante. È un piccolo ma importante passo che dimostra che il mondo sta iniziando ad accettare che l'energia solare non è giusta necessario per il futuro, lo è plausibile come una vera soluzione.

Se lo permettiamo, l'energia solare ha il potenziale per essere una delle diverse tecnologie che cambierà per sempre il mondo Le 10 migliori tecnologie emergenti che stanno cambiando il mondo Le 10 migliori tecnologie emergenti che stanno cambiando il mondo Dall'agricoltura alla medicina all'energia, i progressi sono fatto ogni giorno Impara un po 'su queste 10 tecnologie emergenti che potrebbero influenzare direttamente la tua vita nei prossimi anni. Leggi di più . E grazie ai recenti sviluppi e ai cambiamenti sociali, questo cambiamento potrebbe arrivare prima di quanto pensiamo.

Hai delle riserve sull'energia solare? Quanto tempo pensi prima che il mondo abbandoni i combustibili fossili per sempre? Quel giorno arriverà mai? Condividi i tuoi pensieri con noi nei commenti!

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