Sollte die Sahara-Wüste zu einem riesigen Solarpark werden?

Sollte die Sahara-Wüste zu einem riesigen Solarpark werden? Naeblys / Auslöser

Bei jedem Besuch der Sahara fällt mir auf, wie sonnig und heiß es ist und wie klar der Himmel sein kann. Abgesehen von ein paar Oasen gibt es wenig Vegetation und der größte Teil der größten Wüste der Welt ist mit Steinen bedeckt. Sand und Sanddünen. Die Sahara-Sonne ist stark genug, um die Erde zu versorgen beträchtliche Sonnenenergie.

Die Statistiken sind umwerfend. Wenn die Wüste ein Land wäre, wäre es das fünftgrößte der Welt - Es ist größer als Brasilien und etwas kleiner als China und die USA. Jeder Quadratmeter erhält im Durchschnitt zwischen 2,000 und 3,000 Kilowattstunden Sonnenenergie pro Jahr Schätzungen der NASA. In Anbetracht der Sahara-Fläche von 9m km² bedeutet dies, dass die gesamte verfügbare Energie - das heißt, wenn jeder Zentimeter der Wüste jeden Tropfen der Sonnenenergie aufgesogen hat - mehr als 22 Milliarden Gigawattstunden (GWh) pro Jahr beträgt.

Dies ist wiederum eine große Zahl, die einen gewissen Kontext erfordert: Dies bedeutet, dass ein hypothetischer Solarpark, der die gesamte Wüste bedeckt, 2,000-mal mehr Energie produzieren würde als die größten Kraftwerke der Welt, die kaum 100,000 GWh pro Jahr erzeugen. Tatsächlich entspräche seine Produktion mehr als 36 Milliarden Barrel Öl pro Tag - das sind etwa fünf Barrel pro Person und Tag. In diesem Szenario könnte die Sahara möglicherweise mehr als das siebenfache produzieren Elektrizitätsbedarf in Europamit fast keinen CO2-Emissionen.

Klimalösungen Globale horizontale Einstrahlung, ein Maß dafür, wie viel Sonnenstrom pro Jahr empfangen wird. Globaler Solaratlas / Weltbank

Darüber hinaus hat die Sahara den Vorteil, sehr nahe an Europa zu sein. Die kürzeste Entfernung zwischen Nordafrika und Europa beträgt nur 15km an der Straße von Gibraltar. Aber auch weitaus größere Entfernungen über die Hauptbreite des Mittelmeers sind praktisch - schließlich die Welt längste Unterwasserstromkabel Läuft für fast 600km zwischen Norwegen und den Niederlanden.

In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler (einschließlich Ich und meine Kollegen) haben untersucht, wie Wüstensolar den steigenden lokalen Energiebedarf decken und schließlich auch Europa mit Strom versorgen könnte - und wie dies in der Praxis funktionieren könnte. Und diese wissenschaftlichen Erkenntnisse wurden in ernsthafte Pläne übersetzt. Der bekannteste Versuch war Desertec, ein Projekt, das in 2009 angekündigt wurde und bei dem verschiedene Banken und Energiekonzerne schnell Geld beschafften, ehe es nach fünf Jahren, als die meisten Investoren nachgaben, zusammenbrach hohe Kosten. Solche Projekte werden von einer Vielzahl von politischen, kommerziellen und sozialen Projekten gebremst Faktoren, einschließlich einer raschen Entwicklung in der Region.

Klimalösungen Der Planet Tatooine aus den Star Wars-Filmen wurde im Süden Tunesiens gedreht. Amin Al-Habaibeh, Autor zur Verfügung gestellt

Neuere Vorschläge umfassen die TuNur Projekt in Tunesien, das darauf abzielt, mehr als 2m - Haushalte mit Strom zu versorgen, oder Noor Komplexes Solarkraftwerk in Marokko, das auch Energie nach Europa exportieren will.

Zwei Technologien

Momentan gibt es zwei praktische Technologien, um Solarstrom in diesem Zusammenhang zu erzeugen: konzentrierte Solarenergie (CSP) und reguläre Photovoltaik-Solarmodule. Jeder hat seine Vor- und Nachteile.

Konzentrierte Sonnenenergie verwendet Linsen oder Spiegel, um die Sonnenenergie an einem Punkt zu fokussieren, der unglaublich heiß wird. Diese Wärme erzeugt dann Strom durch herkömmliche Dampfturbinen. Einige Systeme verwenden geschmolzenes Salz zur Speicherung von Energie, sodass auch nachts Strom erzeugt werden kann.

Klimalösungen Eine konzentrierte Solaranlage in der Nähe von Sevilla, Spanien. Die Spiegel fokussieren die Sonnenenergie auf den Turm in der Mitte. Novikov Aleksey / Auslöser

CSP scheint aufgrund der direkten Sonne, des Wolkenmangels und der hohen Temperaturen für die Sahara besser geeignet zu sein effizienter. Die Linsen und Spiegel könnten jedoch von Sandstürmen bedeckt sein, während die Turbinen- und Dampfheizsysteme komplexe Technologien bleiben. Aber der wichtigste Nachteil der Technologie ist ihre Nutzung knapper Wasserressourcen.

Stattdessen wandeln Photovoltaik-Solarmodule die Sonnenenergie mithilfe von Halbleitern direkt in Strom um. Dies ist die gebräuchlichste Art von Sonnenenergie, da sie entweder an das Stromnetz angeschlossen oder für die kleine Nutzung in einzelnen Gebäuden verteilt werden kann. Auch bei wolkigem Wetter bietet es eine angemessene Leistung.

Einer der Nachteile ist jedoch, dass die Leistung nachlässt, wenn die Platten zu heiß werden. Dies ist in einem Teil der Welt, in dem die Sommertemperaturen leicht sind, nicht ideal überschreitet 45 ℃ im Schatten und angesichts dessen, dass der Energiebedarf für die Klimatisierung an den heißesten Stellen des Tages am stärksten ist. Ein weiteres Problem besteht darin, dass Sandstürme die Platten bedecken und deren Effizienz weiter reduzieren können.

Beide Technologien könnten erforderlich sein etwas Wasser Die Spiegel und Paneele müssen je nach Wetterlage gereinigt werden, was auch das Wasser zu einem wichtigen Faktor macht. Die meisten Forscher schlagen vor Integration der beiden wichtigsten Technologien ein Hybridsystem entwickeln.

Nur ein kleiner Teil der Sahara könnte so viel Energie produzieren wie der gesamte afrikanische Kontinent. Wenn sich die Solartechnologie verbessert, werden die Dinge nur billiger und effizienter. Die Sahara mag für die meisten Pflanzen und Tiere unwirtlich sein, könnte aber nachhaltige Energie in ganz Nordafrika und darüber hinaus zum Leben erwecken.

Über den Autor

Amin Al-Habaibeh, Professor für Intelligente Engineering-Systeme, Nottingham Trent University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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