Солнечные панели — один из самых дешевых и эффективных способов получения электроэнергии, но они занимают много места. Поэтому их придумали устанавливать на автостоянках, мусорных кучах и фермах. Теперь исследователи призывают правительства инвестировать в плавучие солнечные батареи.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, покрытие 30% поверхности 115 тыс. водохранилищ мира солнечными батареями может обеспечить ежегодную выработку 9 434 тераватт-часов электроэнергии.
Это более чем в три раза превышает объем производства энергии во всей Европе, который в 2021 году достиг 2785,44 тераватт-часа.
Исследователи из Кембриджского университета работают над созданием «плавучих фабрик» для производства топлива с нулевым энергопотреблением.
Они разработали плавающий искусственный лист, который преобразует солнечный свет, воду и углекислый газ в экологически чистое топливо. В будущем несколько листьев могут быть соединены между собой для производства энергии в промышленных масштабах.
Как работают плавающие солнечные панели?
Согласно исследованию, проведенному в 2021 году, для полной декарбонизации странам необходимо отвести под солнечные батареи от 0,5 до 5% своей территории. Солнечная энергия может быть гораздо лучше для планеты, чем природный газ, но она занимает примерно в 70 раз больше земли на единицу энергии.
В условиях нехватки места проектировщики могут вступить в противоборство с фермерами, местными властями и защитниками природы. Плавучие солнечные батареи могут стать решением проблемы.
Они похожи на обычные "фотоэлектрические" элементы, вырабатывающие электроэнергию из солнечного света. Единственное отличие заключается в том, что они плавают на понтонах.
Для солнечных батарей необходима устойчивая, незатененная поверхность воды, поэтому идеальным местом для их установки является оросительный канал, карьерное озеро или водохранилище.
Первая плавучая солнечная система Dezhou Dingzhuang была установлена в 2008 году в Китае. Это крупнейший подобный объект в мире и она занимает площадь около 600 га.
Каков потенциал плавучей солнечной энергетики?
В настоящее время плавучими являются менее одного процента всех солнечных установок в мире, однако, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, они обладают огромным потенциалом.
«Учитывая близость большинства водохранилищ к населенным пунктам и возможность создания специализированных местных энергосистем, мы пришли к выводу, что 6256 населенных пунктов и/или городов в 124 странах, включая 154 мегаполиса, могли бы быть самодостаточными с помощью местных FPV (плавучих фотоэлектрических установок)», - пишут авторы.
Плавучие солнечные батареи могут также предотвратить потери воды от испарения. По данным исследования, установка такого количества солнечных батарей позволила бы сэкономить воду, достаточную для обеспечения 300 млн. человек в год.
Каковы экологические преимущества солнечной энергии?
По мере нагревания планеты все большее значение приобретает сохранение ископаемого топлива в земле.
По данным проекта GLOBAL Carbon, в глобальном углеродном бюджете осталось 380 млрд. тонн CO2. Это то количество углекислого газа, которое мы можем выбросить в атмосферу и при этом иметь 50-процентную вероятность избежать потепления на 1,5 градуса. В 2022 году выбросы углекислого газа достигнут рекордного уровня - 36,8 млрд. тонн.