サハラ砂漠を巨大な太陽農場に変えるべきか

サハラ砂漠を巨大な太陽農場に変えるべきか ネーブル/シャッターストック

私がサハラ砂漠を訪れるたびに、私はそれがどれほど晴れて暑いか、そして空がどれほど澄んでいることができるかに悩まされています。 いくつかのオアシスはさておき、植生はほとんどなく、世界最大の砂漠のほとんどは岩で覆われています。 砂と砂丘。 サハラの太陽は地球に次のものを提供するのに十分なほど強力です。 重要な太陽エネルギー.

統計は頭が痛いです。 砂漠が国だったら、それは 世界で5番目に大きい - ブラジルよりも大きく、中国や米国よりもわずかに小さいです。 によると、各平方メートルは、平均して、年間2,000から3,000キロワット時の太陽エネルギーを受け取る。 NASAの見積もり。 サハラ砂漠が9mkm²をカバーしていると仮定すると、利用可能な総エネルギー、つまり砂漠の各インチが1日のエネルギーの一滴を吸収した場合、年間で22十億ギガワット時(GWh)以上になります。

砂漠全体をカバーする仮説的なソーラーファームは、年間最大で2,000 GWhを生成する世界最大の発電所よりも100,000倍のエネルギーを生産することを意味します。 実際、その生産量は1日当たり36 10億バレル以上の石油に相当します - それは1日当たり1人当たり約5バレルです。 このシナリオでは、サハラ砂漠は潜在的に生産高の7倍以上を生み出す可能性があります。 ヨーロッパの電力要件炭素排出量はほとんどありません。

気候ソリューション 地球規模の水平照射、年間にどれだけの太陽光発電を受けたかの尺度。 グローバルソーラーアトラス/世界銀行

さらに、サハラ砂漠にはヨーロッパに非常に近いという利点もあります。 北アフリカとヨーロッパの間の最短距離はジブラルタル海峡でちょうど15kmです。 しかし、地中海の主要な幅を超えて、さらにもっと遠くまで行くことは完全に実用的です。 最長の水中電力ケーブル ノルウェーとオランダの間はおよそ600km走ります。

過去10年ほどで、科学者たち( 私と私の同僚砂漠の太陽がどのように地域のエネルギー需要の増大に対応し、最終的にはヨーロッパにも電力を供給できるのか、そしてこれが実際にどのように機能するのかを調べた。 そしてこれらの学術的洞察は真剣な計画に翻訳されています。 最も注目された試みはDesertecであり、これは2009で発表されたプロジェクトで、さまざまな銀行やエネルギー会社から多くの資金を迅速に獲得した後、5年後にほとんどの投資家が撤退したときにほぼ崩壊しました。 高コスト。 そのようなプロジェクトは、政治的、商業的、そして社会的な様々なことによって妨げられています。 要因地域の急速な発展の欠如を含む。

気候ソリューション スターウォーズの映画からの惑星タトゥーヌは南チュニジアで撮影されました。 アミン・アル・ハバイベ, 著者提供

最近の提案には TuNur これは、チュニジアでは、2mヨーロッパの住宅、または ヌール複合太陽光発電所 モロッコでは、ヨーロッパへのエネルギー輸出も目指しています。

2つの技術

この文脈の中で太陽光を発生させるための現時点での2つの実用的な技術があります:集光型太陽光発電(CSP)と通常の太陽光発電パネル。 それぞれに長所と短所があります。

集光型太陽光発電は、レンズやミラーを使って太陽のエネルギーを一点に集中させるため、非常に高温になります。 この熱はそれから従来の蒸気タービンを通して電気を発生させる。 一部のシステムでは、エネルギーを保存するために溶融塩を使用しているため、夜間にも電気を生成できます。

気候ソリューション スペインのセビリア近郊の集光型太陽光発電所 鏡は中央の塔に太陽のエネルギーを集中させます。 ノビコフアレクセイ/シャッターストック

直射日光が当たる、雲が少ない、高温のせいでCSPはSaharaに適しているようです もっと効率的。 しかし、レンズとミラーは砂嵐で覆われる可能性がありますが、タービンと蒸気加熱システムは複雑な技術のままです。 しかし、この技術の最も重要な欠点はその技術です。 希少な水資源の使用.

太陽光発電パネルは、代わりに半導体を直接使用して太陽のエネルギーを電気に変換します。 太陽光発電は、グリッドに接続することも、個々の建物で小規模に使用するために配電することもできるため、最も一般的なタイプの太陽光発電です。 また、曇りの天候でも妥当な出力が得られます。

しかし、欠点の1つは、パネルが熱くなりすぎると効率が低下することです。 これは夏の気温が簡単に上がることができる世界の一部では理想的ではありません。 45℃を超える 日陰で、そしてエアコンのためのエネルギーの需要が一日の最も暑い部分の間に最も強いことを考えると。 もう1つの問題は、砂嵐がパネルを覆い、パネルの効率がさらに低下することです。

どちらの技術も必要かもしれない いくらかの水 天候に応じてミラーやパネルをきれいにするためにも、水を考慮する必要があります。 ほとんどの研究者が示唆している 2つの主要技術を統合する ハイブリッドシステムを開発する。

サハラ砂漠のほんの一部で、現在のアフリカ大陸全体と同じ量のエネルギーを生産することができます。 ソーラー技術が進歩するにつれて、物事はより安くそしてより効率的になるでしょう。 サハラ砂漠はほとんどの動植物にとって不愉快なものかもしれませんが、それは持続可能なエネルギーを北アフリカ全域、そしてそれを超えた場所にもたらします。

著者について

Amin Al-Habaibeh、インテリジェントエンジニアリングシステム教授 ノッティンガムトレント大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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