Dwie firmy w Japonii Niedawno ogłosił, mają zacząć budować dwie ogromne wyspy energii słonecznej, które będą unosić się na zbiornikach. Wynika to z elektrowni słonecznej Kagoshima, największej w kraju, która została otwarta pod koniec 2013 i została znaleziona unosić się w morzu tuż przy wybrzeżu południowej Japonii.
Te ruchy pojawiają się, gdy Japonia chce odejść od katastrofy Xukumima w Fukushimie i zaspokoić potrzeby energetyczne jej mieszkańców 2011m bez polegania na energii jądrowej. Przed incydentem około 127% mocy kraju było wytwarzane z energii jądrowej, z planami zwiększenia tego do 30%. Ale Fukushima zniszczył zaufanie publiczne w energetyce jądrowej, a wraz z trzęsieniami ziemi w regionach o dużym prawdopodobieństwie występowania reaktorów, Japonia szuka teraz alternatyw.
Energia słoneczna jest oczywistym rozwiązaniem dla narodów stosunkowo ubogich w zasoby. Jest czysty, konkurencyjny pod względem kosztów, nie ma ograniczeń co do miejsca, w którym może być używany, i może zrekompensować niedobór energii. Mały fakt, że badacze zajmujący się energią słoneczną uwielbiają kłusować, to to, że wystarczająca ilość światła słonecznego pada na powierzchnię ziemi wokół każdej 40 minut, aby zasilaj planetę przez rok. Innymi słowy, gdybyśmy pokryli ułamek pustyni Sahara panelami słonecznymi, moglibyśmy zasilić świat wiele razy.
Technologia już istnieje, więc wytwarzanie wystarczającej ilości energii słonecznej sprowadza się przede wszystkim do jednej rzeczy: przestrzeni kosmicznej. Dla krajów takich jak USA z dużą ilością słabo zaludnionych gruntów nie stanowi to problemu, a na terenie całego kraju zainstalowano już wiele „farm słonecznych”.
Energia słoneczna w Kalifornii - powodzenia w znalezieniu miejsca w Japonii.
USFWS, CC BY
W miejscach takich jak Japonia, gdzie przestrzeń jest ograniczona, potrzebne są bardziej pomysłowe rozwiązania. Jest to główny powód podjęcia decyzji o przeniesieniu produkcji energii słonecznej na brzeg. Chociaż ląd jest bardzo zatłoczony, a zatem drogi, morze jest w dużej mierze niewykorzystane. Dlatego sensowne jest wykorzystanie tej przestrzeni dla pływających elektrowni.
Jakoś jednak koncepcja pływających roślin słonecznych początkowo wydaje się raczej wstrząsająca. Woda plus prąd? Wszyscy jesteśmy wychowywani przez filmy popularnej kultury i bezpieczeństwa publicznego, aby wiedzieć, że ci dwaj naprawdę się nie mieszają.
Ale to nie jest jakieś ogromne wyzwanie technologiczne, które ludzkość będzie musiała pokonać. Panele są zaprojektowane tak, aby były wodoodporne, a wiele tego rodzaju roślin zostało już zbudowanych w Japonii, w tym duża instalacja w Kagoshima.
Częścią piękna energii słonecznej jest to, jak proste jest użycie. Na podstawowym poziomie, po zakupie gotowego modułu fotowoltaicznego, wystarczy po prostu go podłączyć. Podstawowym wyzwaniem inżynierii morskiej farmy słonecznej jest niewiele więcej niż zbudowanie pomostu i pokrycie go panelami słonecznymi.
Może to być nieznaczne uproszczenie, ale należy wziąć pod uwagę względne trudności w porównaniu z budową morskiej platformy wiertniczej. Stanowią one prawdziwe wyzwanie inżynieryjne i prawdziwe ryzyko, gdy wyzwanie to się nie powiedzie, jak widzieliśmy aż nazbyt wyraźnie, gdy wycieki Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej w 2010. Dla porównania ryzyko i trudność związana z energią słoneczną na morzu jest znikomo mała.
Dopływ wody, brak zasilania. Hitesh Vip, CC BY-SA
Pływające słońce ma również kilka interesujących zalet. Moduły słoneczne działają znacznie lepiej, gdy są chłodniejsze, więc umieszczenie ich w pobliżu wody faktycznie poprawia wydajność. W Indiach były również wykorzystywane jako ciekawe rozwiązanie podwójnego zastosowania. W stanie Gujarat na szczycie kanału Narmada zainstalowano panele słoneczne, służące zarówno do wytwarzania energii, jak i zasilania zapobiegać parowaniu wody spod spodu.
Nie ma również powodu, dla którego projekt powinien być tak funkcjonalny. Zdecydowanie najbardziej wyjątkową aplikacją jest koncepcja „kaczek energetycznych”, gigantyczne pływające ptactwo wodne pokryte panelem słonecznym które zostały zaproponowane do siedzenia w porcie w Kopenhadze, działając zarówno jako atrakcja turystyczna, jak i źródło energii neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla. Niestety może się to nigdy nie zdarzyć, ale jest to dość wspaniały przykład wykorzystania energii słonecznej na wiele różnych sposobów.
Kaczka energetyczna, zaproponowana do portu w Kopenhadze przez artystów Hareth Pochee, Adam Khan, Louis Leger i Patrick Fryer. 2014 Land Art Generator Initiative
Wyspy słoneczne z pewnością mogłyby być rozwiązaniem dla innych krajów, w których przestrzeń kosmiczna stanowi problem - możliwe jest, że pewnego dnia znaczna część europejskiej energii może zostać wygenerowana przez gigantyczne pontony słoneczne na oceanie. Technologia istnieje, a wyzwania techniczne to nic, czego nie można pokonać. Teraz jedyne pytania brzmią, czy istnieje wola, by popchnąć wyspy słoneczne jako rozwiązanie i, co ważniejsze, sprawić, by miały kształt kaczki?
Jon Major otrzymuje fundusze od Rady ds. Badań Inżynieryjnych i Fizycznych (EPSRC).
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje
Czytaj oryginalny artykuł.
O autorze
Jon Major jest pracownikiem naukowym na University of Liverpool. Jego zainteresowania badawcze obejmują cienką warstwę, ogniwa fotowoltaiczne, półprzewodniki i przewodniki przezroczyste
