Billigere, skiftende og afgørende:fremkomsten af ​​solenergi

Generer strøm fra sollys, der hopper fra jorden, arbejder om natten, hjælper endda med at dyrke jordbær:Solpanelteknologien udvikler sig hurtigt, efterhånden som omkostningerne styrtdykker for et nøglesegment af verdens energiomstilling.

Det Internationale Energiagentur siger, at solenergi skal opskaleres betydeligt i dette årti for at opfylde Paris-klimamålet om at begrænse temperaturstigninger til 1,5 grader Celsius over førindustrielle niveauer.

Den gode nyhed er, at omkostningerne er faldet dramatisk.

I en rapport om løsninger tidligere på året sagde det mellemstatslige panel om klimaændringer, at omkostningerne til solenergi var faldet 85 procent mellem 2010 og 2019, mens vinden faldt 55 procent.

"Der er nogle påstande om, at det er den billigste måde, mennesker nogensinde har været i stand til at lave elektricitet på i stor skala," sagde Gregory Nemet, professor ved University of Wisconsin-Madison og hovedforfatter på denne rapport.

Eksperter håber, at de høje priser på fossile brændstoffer og frygten for energisikkerhed forårsaget af Ruslands invasion af Ukraine vil fremskynde optagelsen af ​​vedvarende energi.

Momentum tog fart i søndags med den ambitiøse amerikanske klimalov, som øremærker 370 milliarder dollars i bestræbelser på at reducere drivhusgasemissionerne med 40 procent inden 2030.

En analyse foretaget af eksperter ved Princeton University anslår, at regningen kan se fem gange så mange solenergitilførsler i 2025 som i 2020.

Nemet sagde, at solenergi alene sandsynligvis kunne udgøre halvdelen af ​​verdens elektricitetssystem i midten af ​​århundredet, selvom han advarede mod at lede efter "sølvkugler".

"Jeg tror, ​​der virkelig er et stort potentiale," sagde han til AFP.

Hurtige ændringer

Den "fotovoltaiske effekt" - den proces, hvorved solceller omdanner sollys til elektrisk energi - blev først opdaget i 1839 af den franske fysiker Edmond Becquerel.

Efter årtiers innovationer begyndte siliciumbaserede solceller at blive udviklet i USA i 1950'erne, hvor verdens første solcelledrevne satellit blev opsendt i 1958.

IPCC sagde om alle energiteknologier, at småskalaer som solenergi og batterier hidtil har vist sig hurtigere at blive forbedret og vedtaget end mere omfangsrige muligheder som nuklear.

I dag er næsten alle de paneler, der glimter på tagene og spreder sig over store marker, lavet i Kina ved hjælp af siliciumhalvledere.

Men teknologien ændrer sig hurtigt.

I en nylig rapport sagde IEA, at disse nye solceller har vist sig at være en femtedel mere effektive til at konvertere lys til energi end standardmoduler installeret for bare fire eller fem år siden.

Der er også et væld af nye materialer og hybridceller, som eksperter forudsiger kan øge effektiviteten.

Disse omfatter billige, effektive og lette "tyndfilm"-teknologier, som dem, der bruger perovskiter, der kan udskrives fra blæk.

Eksperter siger, at de rejser udsigten til dramatisk at udvide, hvor solenergi kan høstes - hvis de kan gøres holdbare nok til at modstå et par årtiers brug.

Nyere forskning har givet håb om, at det kunne være muligt.

I en undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Science i april tilføjede videnskabsmænd metalholdige materialer til perovskitceller, hvilket gjorde dem mere stabile med effektivitet nær traditionelle siliciummodeller.

Anden forskning blander materialer til forskellige formål.

Et studie i Nature brugte "tandem"-modeller med perovskit-halvledere til at absorbere nær-infrarødt lys på solspektret, mens et organisk kulstofbaseret materiale absorberede ultraviolette og synlige dele af lyset.

Og hvad sker der efter solnedgang?

Forskere fra Stanford sagde i år, at de havde produceret en solcelle, der kunne høste energi natten over ved at bruge varme, der lækker fra Jorden tilbage til rummet.

"Jeg tror, ​​at der er en masse kreativitet i denne industri," sagde Ron Schoff, der leder Electric Power Research Institutes forskning i Renewable Energy and Fleet Enabling Technologies.

Placering, placering

At generere mere energi fra hvert panel vil blive mere og mere afgørende, efterhånden som solenergi udrulles i større skala, hvilket giver anledning til bekymring for arealanvendelse og skade på økosystemer.

Schoff sagde, at et effektivitetsforøgende design, der bliver mere populært til store projekter, er "bifacial" solenergi.

Disse dobbeltsidede enheder absorberer ikke kun energi direkte fra solens stråler, men også fra lys, der reflekteres fra jorden nedenunder.

Andre løsninger indebærer at bruge den samme plads til flere formål – f.eks. semi-transparente solpaneler, der bruges som et beskyttende tag til jordbærplanter eller andre afgrøder.

Indien var pionerer i brugen af ​​solpaneler over kanaler for et årti siden, hvilket reducerede fordampning, mens de genererer strøm.

Forskere i Californien har sagt, at hvis den tørkeudsatte amerikanske stat skyggede sine kanaler, kunne det spare omkring 63 milliarder gallons.

Byggeriet af et pilotprojekt skal begynde i år.

Alle former, størrelser

Eksperter siger, at solenergi vil være blandt en blanding af energimuligheder, med forskellige teknologier, der er mere egnede til forskellige steder.

Schoff sagde i sidste ende, at de energinet med mere end 25 procent sol og vind har brug for måder at lagre energi på – med batterier eller store faciliteter, der bruger ting som pumpet vand eller komprimeret luft.

Forbrugere kan også spille deres rolle, sagde Nemet, ved at flytte mere af deres energiforbrug til dagtimerne eller endda være vært for deres egne solcelle-netværk i en Airbnb-lignende tilgang.

Han sagde, at solenergiens modulære karakter betyder, at den kan udrulles i udviklingslande med sparsom adgang til traditionelle net.

"Du kunne have solenergi på noget så lille som et ur og noget så stort som de største kraftværker i verden," sagde han.

"Jeg tror, ​​det er det, der gør folk begejstrede for det." + Udforsk yderligere

Ny rekord kunne indlede en ny æra for solenergi

© 2022 AFP