Můžeme Saharu pokrýt solárními panely?TED-Ed

„Jsme ponořeni v 5000× větším množství energie, než kolik ročně spotřebujeme.“ Každý den dosáhnou písky v Saharské poušti až 80 stupňů Celsia. Poušť se rozpíná na více než 9 000 000 km² a každý rok obdrží asi 22 milionů terawatthodin energie ze Slunce. To je více než 100násobek energie, kterou lidstvo ročně spotřebuje. Mohlo by tedy pokrytí pouště solárními panely vyřešit naše energetické problémy jednou provždy? Panely fungují, když částice světla na jejich povrch dopadnou tak, aby mohly elektrony vytrhnout ze stabilních vazeb.

Zatímco se elektrony snaží získat zpět stabilitu, vytváří přitom elektřinu. Ale panely můžou vytvořit jen určité množství energie. Solární panely dokážou interagovat jen s určitými vlnovými délkami, je pro ně tedy nemožné přetvářet přes polovinu světla, které na ně dopadá. A i ty světelné částice, které můžou přetvořit, se od nich odrazí, aniž by narazily na elektron. Ale díky chytrým vědcům a inženýrům a značným vládním investicím solární panely vytváří více elektřiny než kdy dřív.

Antireflexní nátěry a vzory na jejich povrchu zvyšují šance, že světelné částice narazí na elektron. Tyto postupy zvýšily efektivnost komerčních solárních panelů ze zhruba 10–15 % na 25 %, experimentální modely dosahují až 47 %. Solární energie se navíc za posledních deset let zlevnila o 89 %, zčásti díky globálním dodavatelským řetězcům jiných technologií, které využívají stejné materiály.

Společnými silami tyto faktory ze solární energie učinily nejlevnější zdroj elektřiny na světě. Země jako Indie, Čína, Egypt a USA nové panely v poušti už umístily. Jejich obrovské solární farmy se rozpínají na ploše mezi 15 a 56 km², a když je slunce vysoko na obloze, dokážou tyto elektrárny poskytnout energii stovkám tisícům místních.

Ale tyto farmy se také extrémně zahřívají. Světlo, které solární buňky nepřemění nebo neodrazí, je pohlceno jako teplo, což snižuje jejich výkonnost. A chladicí systémy, které mnohé farmy využívají, spotřebují spoustu energie na větráky nebo proudící vodu, aby udržely optimální teploty. I s těmito systémy pouštní solární panely pohltí mnohem více tepla než přirozeně písčité prostředí. To dosud nebyl problém při rozměrech existujících farem, ale pokud bychom chtěli pokrýt Saharu, mohlo by to výrazně ovlivnit regionální klima.

Stavba solárních farem už tak narušuje místní ekosystémy, ale elektrárna takových rozměrů by zde mohla dramaticky změnit krajinu. Naštěstí nejsou solární panely naší jedinou možností. A některé z největších solárních elektráren na světě zkouší novinku: obrovská zrcadla. Elektrárna Noor v Maroku, která má zakrýt zhruba 30 km² Sahary, je koncentrovaná solární elektrárna.

Je navržena tak, aby se světlo odráželo na přijímač, který energii přeměňuje na teplo a pak elektřinu. Tato zrcadla stále vytvářejí nebezpečné změny teploty pro místní faunu, ale nehrozí tolik, že přetvoří krajinu. A jelikož rozpálenému materiálu trvá, než se zchladí, vytváří tyto elektrárny elektřinu i po západu slunce. Ať už jde o panely, či zrcadla, průmyslové solární farmy můžou být snadno zapojeny do existující infrastruktury.

Ale dostat jejich elektřinu mimo místní rozvodnou síť je mnohem těžší. Některé země hledají způsoby, jak rozvodné sítě po celém světě propojit. A spousta farem ukládá energii v obrovských bateriích nebo přeměňuje elektřinu na čistý plyn, který může být využit později. Ale v této době jsou tyto postupy stále příliš drahé, nevýkonné a nespolehlivé. A co hůř, průmyslové obnovitelné zdroje můžou být problematické jako fosilní paliva.

Jsou závislé na těžebních operacích a dodavatelských řetězcích vypouštějících emise. Naštěstí může solární energie pocházet ze zdrojů různých velikostí. Z průmyslových solárních farem i menších objektů na napájení jednotlivých budov nebo komunit na venkově. Tyto projekty mohou sloužit jako doplňky energie nebo poskytovat pasivní zdroj pro regiony mimo rozvodnou síť. A jelikož solární panely vyžadují jen pár součástek, jejich instalace i obnova je rychlá.

Právě díky flexibilitě se solární energie za deset let tolik zlevnila a rozmohla. Pokud tedy chceme držet tempo se zvyšující se spotřebou energie, budeme potřebovat velká i malá řešení. Klimatická změna se může zdát jako příliš komplikovaný problém. Energie, jídlo, doprava, kde vůbec začít? Proto TED vytvořil Countdown, iniciativu, která se snaží vysvětlit vědu o klimatické změně.

Informujte se a přidejte se k boji za naši budoucnost na countdown.ted.com.