A energia solar é sustentável? 4 problemas a resolver antes da revolução solar

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O que aconteceria se o mundo ficasse sem combustível fóssil? Não há mais carros, não há mais eletricidade, não há mais ar condicionado. Assim que as últimas baterias forem descarregadas, voltaremos à Idade Média. Nós não pode deixe isso acontecer.

A energia é cara e, à medida que continuamos esgotando a Terra de seu petróleo, o preço da energia só vai aumentar Não, os preços baixos do gás não são o fim do carro elétricoA queda nos preços do gás significa o fim de carros elétricos como o Tesla Model S? Não tão rápido. Os preços do gás não são a história toda. consulte Mais informação Isto é, a menos que possamos encontrar outra maneira de gerar eletricidade. Quando o combustível é tão crucial que aplicativos que economizam dinheiro 8 aplicativos exclusivos para ajudar você a economizar dinheiro com gasolinaEconomizar dinheiro em gás não é bom apenas para si mesmo, mas também para o planeta. Esses aplicativos ajudam você a gerenciar com eficiência os custos de quilometragem e combustível do veículo, criando bons hábitos de direção. consulte Mais informação

se tornar comum, é quando você sabe que o problema é real.

Sério, nós poderíamos ficar sem combustíveis fósseis até 2060.

A energia solar é a nossa melhor esperança A energia do futuro hoje: como funcionam os painéis solares e os heliostáticos?Recursos Renováveis. É um problema que enfrentamos todos os dias, percebendo ou não. Com cada bomba de uma alavanca de gás, com cada pressão do acelerador de um carro, com cada plugue do nosso ... consulte Mais informação , mas o desenvolvimento dessa tecnologia nas últimas décadas tem sido pouco claro. Quanto tempo antes da energia solar cumprir suas promessas? O que está demorando tanto? A revolução energética chegará a tempo?

O mundo precisa de energia solar…

Para ser justo, a energia solar não é a só alternativa aos combustíveis fósseis. Existem muitas outras avenidas sendo exploradas por mentes brilhantes em todo o mundo e, embora todas mostrem quantidades variadas de potencial, todas elas têm sérias desvantagens.

Por exemplo, força do vento. O vento está em toda parte e cheio de potencial energético. É verde, possui uma produção insignificante de poluição e é relativamente eficiente quando se trata de requisitos de espaço.

Infelizmente, o vento é imprevisível e geralmente ocorre em ondas intermitentes, o que não é muito útil, a menos que possamos desenvolver um armazenamento de longo prazo da energia produzida. Sem mencionar o fato de que as turbinas eólicas podem ser perturbadoramente altas e perigosas de manter.

Além disso, grandes parques eólicos podem ter um impacto imediato no clima local (influenciando a circulação do ar) e na vida selvagem local (turbinas matando pássaros e morcegos). Isso pode ser mitigado pelo desenvolvimento de turbinas eólicas sem pás, mas ainda é cedo para dizer.

Energia hidroelétrica é outra fonte de combustível que se mostrou eficaz, mas problemática. As barragens hidrelétricas são destrutivas para os ecossistemas aquáticos, criando corpos de água estagnados, interrompendo os hábitos de migração e matando completamente muitos tipos de peixes.

Outras formas de energia alternativa, incluindo biocombustíveis e hidrogênio, têm dificuldades em superar os problemas mais básicos: é preciso mais energia para produzir eles do que a energia oferecida quando consumido.

Outra opção decente é poder nuclear, que é muito mais ecológico do que os combustíveis fósseis por unidade. No entanto, a eliminação de resíduos continua sendo um problema, e ainda existe o problema de combustível finito. A energia nuclear pode ganhar tempo, mas não é uma solução permanente para o problema.

O que, por enquanto, só nos deixa com energia solar como a única solução plausível a longo prazo.

... Mas os obstáculos são muitos

Cobrimos brevemente por que a energia solar não decolou O que é energia solar e por que ela não decolou?Qual é o grande problema da energia solar? Se é realmente tão importante e necessário quanto muitos afirmam ser, por que ainda não assumiu o setor de energia? consulte Mais informação antes, mas vamos explorá-lo com mais detalhes. Se o sol é nosso suposto salvador do esgotamento de combustíveis fósseis, que diabos está mantendo a revolução solar sob controle?

Acontece que temos alguns obstáculos para pular.

Primeiro de tudo, como energia eólica, energia solar é intermitente. É um fato bem conhecido que as células solares só geram energia enquanto o sol brilha sobre elas. Esse simples problema torna as células solares completamente ineficazes para grandes partes do mundo.

Pegue uma cidade como Seattle ou Londres. Estas são áreas que vêem mais chuvas do que sol ao longo do ano. Para abastecer essas cidades apenas com energia solar, o sol de cada dia teria que gerar pelo menos dois dias de eletricidade. A tecnologia solar não está nem perto dessa capacidade no momento.

E a floresta amazônica? São 2,1 milhões de quilômetros quadrados de terra que são incapazes de aproveitar os raios do sol em busca de eletricidade. E os países do Círculo Polar Ártico? Esses lugares podem ver o sol por seis meses seguidos, depois escuridão pelos seis meses seguintes. Eles só têm eletricidade por metade do ano. O compartilhamento de energia entre diferentes áreas também representa um problema, porque a perda de energia em longas linhas de energia se torna proibitiva. Poderíamos consertar isso com supercondutores à temperatura ambiente, mas essa tecnologia está muito distante.

O que nos leva ao próximo grande problema: armazenamento de energia solar. Se a produção solar estiver disponível apenas em determinados momentos do dia em certas regiões do mundo, a resposta óbvia é engarrafar essa energia e guardá-la para mais tarde. Infelizmente isso é Muito de mais fácil falar do que fazer.

O problema é que as baterias baratas têm problemas de longevidade ou confiabilidade, enquanto as baterias de qualidade são proibitivamente caras de produzir. Em 2013, as baterias de íon-lítio em grande escala pairavam em torno do preço de US $ 1.000 / kWh.

Felizmente para todos nós, 2015 inaugurou uma nova era quando o CEO da Tesla, Elon Musk apresentou baterias de última geração Elon Musk acabou de nos salvar de combustíveis fósseis? consulte Mais informação para uso em pequena escala pelo consumidor e em grande escala na empresa. Os preços devem começar em torno de US $ 350 / kWh e só serão mais baratos daqui em diante.

Mas o armazenamento de energia solar só importa se pudermos produzir mais eletricidade do que realmente precisamos, para que possamos armazenar o excesso, e é por isso que também precisamos falar sobre eficiência de células solares.

A família americana média requer cerca de 24kWh por dia (ou 1kW por hora). No entanto, esse número não é distribuído igualmente: o uso de eletricidade é relativamente constante ao longo do dia, picos à noite, depois que as pessoas voltam do trabalho para casa e depois caem para quase nada depois que todos vão para dormir. Isso apresenta um problema.

Para que haja eletricidade durante a noite, a energia solar deve ser capturada e armazenada durante o dia enquanto o sol ainda está fora. Mas se as pessoas estiverem usando eletricidade durante o dia, as células solares precisam capturar o máximo de sol possível: o suficiente para atender às demandas de eletricidade durante o dia e suficiente para encher as pilhas durante a noite.

Ou seja, se assumirmos que recebemos seis horas de "bom sol" por dia - e isso está sendo generosa - a capacidade solar deve ser suficiente para capturar 24 horas de energia durante essas seis horas período. Afinal, as classificações das células solares são baseadas em condições ideais: um sol claro e de meio dia no equador da Terra.

Então, vamos falar sobre eficiência. Em média, um painel solar classificado pelo consumidor pode gerar cerca de 10 watts por hora por metro quadrado. ft. Portanto, para gerar 1kWh, você precisaria de 100 sq. ft. de painéis solares. Mas isso pressupõe que o sol esteja brilhando o dia todo todos os dias, e sabemos que isso não é verdade.

Se assumirmos seis horas de “bom sol”, precisaríamos de quatro vezes mais painéis solares, o que nos eleva a 400 m². ft. painéis solares para atender às demandas de eletricidade de uma família americana média. E a soma de todo esse painel precisaria ser avaliada em 4kW.

A uma média de US $ 5 por watt, um sistema de 4kW custaria cerca de US $ 20.000. Graças à Tesla, agora podemos comprar três baterias de 10kWh por US $ 3.500 cada, para um total líquido de US $ 10.500. Portanto, por cerca de US $ 30.500, você poderia ter um sistema operacional que atenda às suas necessidades diárias de eletricidade e até 30 horas de bateria (supondo que você tenha 400 m²). ft. terreno compatível com painel).

Claro que tudo isso pressupõe que você tem 400 m². ft. de terrenos compatíveis com painéis, o que não é verdade para a maioria das pessoas (especialmente em áreas urbanas). Para que essa seja uma solução prática e real, precisamos melhorar enormemente a eficiência das células solares ou cobrir essencialmente todos os edifícios com elas, usando algo como célula solar com spray Eficiente. Barato. Impressionante. Eis por que as novas células solares em spray são importantesO custo da energia solar deve cair vertiginosamente depois que uma equipe de cientistas trabalhando no A Universidade de Sheffield, no Reino Unido, anunciou o desenvolvimento de células solares usando um spray sobre processo. consulte Mais informação tecnologia.

Por fim, temos grandes problemas em relação a infraestrutura de energia solar em todo o mundo. A essência desse problema se resume a isso: pense em tudo o que atualmente funciona com combustíveis fósseis (por exemplo, carros, usinas de energia etc.) e pense em quanto trabalho seria necessário para converter tudo isso para ser compatível com a energia solar.

Muitas usinas de energia precisariam ser desativadas e até demolidas para serem reconstruídas como fazendas solares. Automóveis movidos a gás, diesel e híbridos precisariam ser abandonados em favor de veículos totalmente elétricos como o Tesla Como os carros elétricos superam os limites de cargaOs carros elétricos são ótimos - exceto pelo alcance. Os carros elétricos podem superar as tecnologias de alcance? consulte Mais informação . E há custos periféricos, como converter postos de gasolina em postos de carregamento.

Isso é tudo muito caro.

Mas se olharmos para o futuro da infraestrutura solar em maior escala, o MIT acaba de lançar um estudo que considerou possível alcançar implantação de energia solar em escala de terawatt de 2050. Isso é suficiente para alimentar 41,7 bilhões de famílias à taxa média de consumo de eletricidade nos Estados Unidos.

Talvez a adoção solar generalizada antes de ficarmos sem combustíveis fósseis possa ser possível, afinal.

Boas Novas: O Futuro Parece Brilhante

Se você chegou até aqui e ainda está cético sobre o futuro da tecnologia solar, eu não culpo você. Ele é apontado como um divisor de águas há décadas e todos esses desenvolvimentos recentes podem parecer mais fumaça soprando.

Bem, a verdade é que energia alternativa lata trabalhos.

A Costa Rica foi recentemente mais do que 75 dias seguidos, usando apenas energia renovável. É verdade que a maior parte foi feita através de usinas hidrelétricas durante uma estação de chuvas fortes, mas fornece um vislumbre de esperança para aqueles de nós que querem quebrar nossa dependência do petróleo.

Além disso, a França assinou recentemente um decreto que exige que todos os novos edifícios comerciais cobrir seus telhados com painéis solares ou plantas. É um passo pequeno, mas importante, que mostra que o mundo está começando a aceitar que a energia solar não é apenas necessário para o futuro, é plausível como uma solução real.

Se permitirmos, a energia solar tem potencial para ser uma das várias tecnologias que mudarão o mundo para sempre As 10 principais tecnologias emergentes que estão mudando o mundoDa agricultura à medicina e à energia, avanços estão sendo feitos todos os dias. Aprenda um pouco sobre essas 10 tecnologias emergentes que podem afetar diretamente sua vida nos próximos anos. consulte Mais informação . E, graças a desenvolvimentos recentes e mudanças sociais, essa mudança pode chegar mais cedo do que pensamos.

Você tem reservas sobre energia solar? Quanto tempo você acha que antes que o mundo abandone os combustíveis fósseis para sempre? Será que esse dia chegará? Compartilhe seus pensamentos conosco nos comentários!

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