Dlaczego nie zbudujemy giga farmy PV na Saharze?

Jednym z najważniejszych zadań stojących obecnie przed ludzkością jest ograniczenie emisji CO₂ i spowolnienie, a docelowo zatrzymanie globalnego ocieplenia. Najlepszym sposobem dokonania tego byłoby całkowite przejście na odnawialne źródła energii. Jednym z najbardziej popularnych są panele fotowoltaiczne, które zamieniają energię światła słonecznego na elektryczną, którą z kolei można wykorzystać do zasilania niemal wszystkich maszyn. Czy byłoby możliwe zapewnienie energii dla całego świata poprzez budowę gigantycznej instalacji fotowoltaicznej na Saharze?

By zaopatrzyć w energię cały świat, potrzebne byłoby 51,4 mld 350-watowych paneli. Taka ich liczba zajęłaby ok. 300 000 km². Choć taki teren wydaje się rozległy, w skali świata nie byłoby to wiele. Gdyby umiejscowić te panele fotowoltaiczne na Saharze, największej pustyni świata, zajęłyby one zaledwie 3,25% jej powierzchni. Byłoby to dobre rozwiązanie, nie tylko z uwagi na duże nasłonecznienie tego regionu. Także relokacja nielicznych mieszkańców i lokalnie występujących zwierząt nie stanowiłaby znaczącego problemu.

1. Koszt umieszczenia instalacji PV na Saharze

Instalacja takiej liczby paneli wymagałaby poniesienia ogromnych kosztów – nie tylko samych paneli, ale także ich transportu i odpowiedniej infrastruktury, na której zostałyby zainstalowane. Gdyby przyjąć cenę 450$ za pojedynczy panel i jego dostarczenie, 300$ za stworzenie infrastruktury elektrycznej i 250$ za stelaż, łączny koszt wyniósłby 1000 dolarów – a to dla pojedynczego panelu. Po pomnożeniu tego przez ich liczbę uzyskalibyśmy 51,4 bln dolarów kosztów paneli dla farmy PV na Saharze. Dodatkowo Sahara rozciąga się na terenie północnoafrykańskich państw, których rządy znane są ze swojej niestabilności.  Znalezienie inwestora gotowego sfinansować taki projekt byłoby bardzo trudne.

2. Farma PV na Saharze wymagałaby przesyłania energii na długie dystanse

Kolejnym problemem jest przesył wyprodukowanej energii. W tym celu potrzebna byłaby ogromna infrastruktura elektroenergetyczna. W celu przesyłania energii do Europy byłoby potrzebne kilkaset (między 592 a 831) 700-megawatowych linii o długościach dochodzących do 3000 km. Tymczasem im dłuższe połączenie energetyczne, tym większe straty – w tym przypadku nawet ponad 10%. Jeszcze bardziej wymagające byłoby stworzenie połączeń z innymi kontynentami, które od Afryki oddzielają kilkukrotnie większe odległości. Aby skompensować te straty energii, konieczne byłoby zwiększenie liczby paneli fotowoltaicznych w instalacji.

3. Magazynowanie energii z instalacji fotowoltaicznej na Saharze

Jak w przypadku większości źródeł odnawialnych, działanie paneli fotowoltaicznych jest silnie zależne od warunków pogodowych. Nie da się dostosować ich pracy do aktualnego zapotrzebowania na energię. Aby zachowane zostało bezpieczeństwo energetyczne, niezbędne jest magazynowanie wytwarzanej energii.

Aby zmagazynować wystarczającą ilość energii, niezbędne byłoby zainstalowanie przy każdym saharyjskim panelu fotowoltaicznym baterii akumulatorowej o pojemności ok. 4,2 kWh. Byłby to dodatkowy koszt ok. 900 dolarów na panel, co oznacza, że cena całego przedsięwzięcia uległaby niemal podwojeniu. Co więcej, magazynowanie energii w bateriach litowo-jonowych, najbardziej rozpowszechnione dzisiaj rozwiązanie, nie jest idealne z perspektywy ekologii. Ich wytworzenie i transport wiążą się z emisją gazów cieplarnianych. Natomiast po zakończeniu cyklu życia baterii ich recykling i utylizacja szkodliwych materiałów nie są łatwe.

4. Problemy środowiskowe przy farmie PV na Saharze

Instalacja paneli fotowoltaicznych na Saharze spowodowałaby jej częściowe ochłodzenie. To z kolei doprowadziłoby do zarastania jej przez roślinność, która mogłaby przetrwać w nowych warunkach pogodowych. Tymczasem wiele ekosystemów istnieje w obecnej formie właśnie dzięki temu, że Sahara jest regionem pustynnym. Jej piaski niesione przez wiatr stają się nawozem dla alg rosnących w Oceanie Atlantyckim i dla roślin w dżungli amazońskiej. Ochłodzenie Sahary odpowiadałoby też za zanik wielu pozytywnych zjawisk pogodowych, takich jak deszcze w lasach deszczowych. Z kolei te negatywne, takie jak cyklony i huragany, zwiększyłyby swoją częstotliwość. Pojawienie się na pustyni roślin doprowadziłoby też do zwiększenia ilości pary wodnej w atmosferze, a co za tym idzie, nasilenia się efektu globalnego ocieplenia.

Wykorzystanie afrykańskiego słońca do zasilania całego świata poprzez umieszczenie  instalacji fotowoltaicznej na Saharze nie jest niestety rozwiązaniem obecnych problemów energetyki. Niemniej jednak właściwie wykorzystana technologia paneli fotowoltaicznych ma potencjał, aby kiedyś stać się głównym źródłem energii.

Źródła:

Why Don’t We Cover the Sahara In Solar Panels?

The Problem with Solar Energy in Africa

Why Don’t We Put Solar Panels In The Sahara Desert As A Source Of Electricity?