Apakah Energi Matahari Berkelanjutan? 4 Masalah yang Harus Dipecahkan Sebelum Revolusi Matahari

Iklan

Apa yang akan terjadi jika dunia kehabisan bahan bakar fosil? Tidak ada lagi mobil, tidak ada lagi listrik, tidak ada lagi pendingin udara. Segera setelah baterai terakhir terkuras, kami akan segera kembali pada Abad Pertengahan. Kita tidak bisa biarkan itu terjadi.

Energi itu mahal, dan karena kita terus menguras minyak bumi, maka harga energi hanya akan naik Tidak, Harga Gas Rendah Bukan Akhir dari Mobil ListrikApakah jatuhnya harga gas mengakhiri mobil listrik seperti Tesla Model S? Tidak secepat itu. Harga gas bukan keseluruhan cerita. Baca lebih banyak - yaitu, kecuali kita dapat menemukan cara lain untuk menghasilkan listrik. Ketika bahan bakar sangat penting itu aplikasi hemat gas 8 Aplikasi Unik untuk Membantu Anda Menghemat Uang GasMenghemat uang untuk gas tidak hanya baik untuk diri Anda sendiri, tetapi juga untuk planet ini. Aplikasi ini membantu Anda mengelola jarak tempuh kendaraan dan biaya bahan bakar secara efisien sambil membangun kebiasaan mengemudi yang baik. Baca lebih banyak menjadi biasa, saat itulah Anda tahu masalahnya nyata.

Serius, kita bisa kehabisan bahan bakar fosil pada tahun 2060.

Energi matahari adalah harapan terbaik kami Energi Masa Depan, Hari Ini: Bagaimana Cara Kerja Panel Surya & Heliostat?Sumber yang dapat diperbarui. Ini adalah masalah yang kita hadapi setiap hari apakah kita menyadarinya atau tidak. Dengan setiap pompa dari pegangan gas, dengan setiap tekan akselerator mobil, dengan setiap ... Baca lebih banyak , tetapi perkembangan teknologi tersebut selama beberapa dekade terakhir kurang bersemangat. Berapa lama sebelum energi matahari memenuhi janjinya? Apa yang butuh waktu lama? Akankah revolusi energi tiba pada waktunya?

Dunia Membutuhkan Energi Matahari ...

Agar adil, energi matahari bukanlah hanya alternatif untuk bahan bakar fosil. Ada banyak jalan lain yang dieksplorasi oleh pikiran-pikiran cemerlang di seluruh dunia, dan sementara mereka semua menunjukkan jumlah potensi yang berbeda-beda, mereka semua memiliki kelemahan serius.

Sebagai contoh, tenaga angin. Angin ada di mana-mana dan penuh potensi energi. Hijau, memiliki keluaran polusi yang dapat diabaikan, dan relatif efisien dalam hal persyaratan ruang.

Sayangnya, angin tidak dapat diprediksi dan sering datang dalam lonjakan yang terputus-putus, yang tidak sangat berguna kecuali kita dapat mengembangkan penyimpanan jangka panjang dari energi yang dihasilkan. Belum lagi fakta bahwa turbin angin bisa sangat keras, dan berbahaya untuk dirawat.

Selain itu, peternakan angin besar dapat memiliki dampak langsung pada cuaca lokal (dengan mempengaruhi sirkulasi udara) dan margasatwa lokal (turbin yang membunuh burung dan kelelawar). Ini dapat dikurangi dengan pengembangan turbin angin tanpa cacat, tapi masih terlalu dini untuk mengatakannya.

Kekuatan hydroelectric adalah sumber bahan bakar lain yang telah terbukti efektif tetapi bermasalah. Bendungan tenaga air merusak ekosistem perairan, menciptakan genangan air, mengganggu kebiasaan migrasi, dan langsung membunuh banyak jenis ikan.

Bentuk energi alternatif lain, termasuk biofuel dan hidrogen, mengalami kesulitan mengatasi masalah yang paling mendasar: dibutuhkan lebih banyak energi untuk menghasilkan mereka daripada energi yang ditawarkan saat dikonsumsi.

Pilihan lain yang layak adalah daya nuklir, yang jauh lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil per unit. Namun, pembuangan limbah tetap menjadi masalah, dan masih ada masalah bahan bakar terbatas. Tenaga nuklir bisa memberi kita waktu, tetapi itu bukan solusi permanen untuk masalah ini.

Yang, untuk saat ini, hanya menyisakan kita energi matahari sebagai satu-satunya solusi jangka panjang yang masuk akal.

... Tetapi Hambatannya Banyak

Kami sudah membahas secara singkat mengapa energi matahari belum lepas landas Apa itu Energi Matahari Dan Mengapa Itu Tidak Dimatikan?Apa masalah besar dengan energi matahari? Jika itu benar-benar penting dan perlu seperti yang diklaim banyak orang, mengapa belum mengambil alih industri energi? Baca lebih banyak sebelumnya, tetapi mari kita jelajahi lebih detail. Jika matahari adalah penyelamat kita dari penipisan bahan bakar fosil, apa yang membuat revolusi surya terhindar?

Ternyata, kami punya beberapa kendala untuk melompati.

Pertama-tama, seperti energi angin, energi matahari berselang. Ini adalah fakta yang terkenal bahwa sel surya hanya menghasilkan energi saat matahari bersinar pada mereka. Masalah sederhana ini membuat sel surya benar-benar tidak efektif untuk sebagian besar dunia.

Ambil kota seperti Seattle atau London. Ini adalah daerah yang melihat lebih banyak curah hujan daripada sinar matahari sepanjang tahun. Untuk memberi daya pada kota-kota ini dengan energi matahari saja, sinar matahari setiap hari harus menghasilkan setidaknya dua hari listrik. Teknologi surya tidak jauh dari kemampuan itu saat ini.

Bagaimana dengan hutan hujan Amazon? Itu 2,1 juta mil persegi tanah yang tidak mampu memanfaatkan sinar matahari untuk listrik. Bagaimana dengan negara-negara di sekitar Lingkaran Arktik? Tempat-tempat ini mungkin melihat sinar matahari selama enam bulan berturut-turut, kemudian kegelapan selama enam bulan berikutnya. Mereka hanya memiliki listrik selama setengah tahun. Daya gabungan antara area yang berbeda juga menimbulkan masalah, karena hilangnya energi pada saluran listrik yang panjang menjadi penghalang. Kita bisa memperbaikinya dengan superkonduktor suhu-kamar, tetapi teknologi itu masih jauh.

Yang membawa kita ke masalah besar berikutnya: penyimpanan energi surya. Jika produksi matahari hanya tersedia pada waktu-waktu tertentu di wilayah tertentu di dunia, jawaban yang jelas adalah untuk menyimpan energi itu dan menyimpannya untuk nanti. Sayangnya, itu banyak lebih mudah diucapkan daripada dilakukan.

Masalahnya adalah bahwa paket baterai murah memiliki masalah umur panjang atau keandalan sementara paket baterai berkualitas sangat mahal untuk diproduksi. Pada 2013, baterai lithium-ion skala besar melayang di sekitar titik harga $ 1.000 / kWh.

Untungnya bagi kita semua, 2015 mengantarkan era baru ketika CEO Tesla Elon Musk meluncurkan paket baterai generasi berikutnya Apakah Elon Musk Baru Menyelamatkan Kami Dari Bahan Bakar Fosil? Baca lebih banyak untuk penggunaan konsumen skala kecil dan penggunaan perusahaan skala besar. Harga ditetapkan mulai sekitar $ 350 / kWh dan hanya akan menjadi lebih murah mulai sekarang.

Tetapi penyimpanan energi matahari hanya penting jika kita dapat menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang sebenarnya kita butuhkan sehingga kita dapat menyimpan kelebihannya, itulah sebabnya kita juga perlu berbicara tentang efisiensi sel surya.

Rumah tangga Amerika rata-rata membutuhkan sekitar 24kWh per hari (atau 1kW per jam). Namun, angka ini tidak terdistribusi secara merata: penggunaan listrik relatif konstan sepanjang hari, paku di malam hari setelah orang-orang pulang kerja, lalu turun hampir tidak ada setelah semua orang pergi tidur. Ini menimbulkan masalah.

Agar ada listrik pada malam hari, energi matahari harus ditangkap dan disimpan pada siang hari saat matahari masih keluar. Tetapi jika orang menggunakan listrik selama hari itu, maka sel surya perlu menangkap matahari sebanyak mungkin: cukup untuk memenuhi permintaan listrik siang hari dan cukup untuk mengisi baterai malam itu.

Atau dengan kata lain, jika kita berasumsi bahwa kita mendapatkan "matahari yang baik" selama enam jam per hari - dan itu adalah murah hati - maka kapasitas matahari harus cukup untuk menangkap energi 24 jam selama enam jam itu Titik. Bagaimanapun, peringkat sel surya didasarkan pada kondisi ideal: matahari siang yang cerah di siang hari di ekuator Bumi.

Jadi, mari kita bicara efisiensi. Rata-rata, panel surya berperingkat konsumen dapat menghasilkan sekitar 10 watt per jam per sq. ft. Oleh karena itu, untuk menghasilkan 1kWh, Anda perlu 100 sq. ft. panel surya. Tetapi ini mengasumsikan bahwa matahari bersinar sepanjang hari setiap hari, dan kita tahu itu tidak benar.

Jika kita mengasumsikan "matahari yang baik" selama enam jam, maka kita akan membutuhkan panel surya empat kali lebih banyak, yang membawa kita hingga 400 sq. ft. panel surya untuk memenuhi permintaan listrik rumah tangga Amerika rata-rata. Dan jumlah dari semua panel ini perlu dinilai pada 4kW.

Dengan rata-rata $ 5 per watt, sistem 4kW akan menelan biaya sekitar $ 20.000. Berkat Tesla, kita sekarang dapat membeli tiga baterai 10kWh masing-masing seharga $ 3.500 dengan total bersih $ 10.500. Jadi untuk sekitar $ 30.500 Anda dapat memiliki sistem operasional yang memenuhi kebutuhan listrik harian Anda dan baterai hingga 30 jam (dengan asumsi Anda memiliki 400 sq. ft. dari tanah yang kompatibel dengan panel).

Tentu saja semua itu mengasumsikan bahwa Anda memiliki 400 sq. ft. tanah yang kompatibel dengan panel, yang tidak berlaku untuk kebanyakan orang (terutama di daerah perkotaan). Agar ini menjadi solusi nyata dan praktis, kita perlu meningkatkan efisiensi sel surya secara besar-besaran, atau pada dasarnya mencakup semua bangunan dengan mereka, menggunakan sesuatu seperti semprot-pada sel surya Efisien. Murah. Luar biasa. Inilah Mengapa Materi Baru Semprot-Pada Sel SuryaBiaya energi matahari akan turun drastis setelah tim ilmuwan bekerja di Universitas Sheffield di Inggris Raya mengumumkan pengembangan sel surya menggunakan semprotan proses. Baca lebih banyak teknologi.

Terakhir, kami memiliki masalah besar infrastruktur energi surya di seluruh dunia. Inti dari masalah ini adalah: pikirkan semua yang saat ini berjalan pada bahan bakar fosil (mis. Mobil, pembangkit listrik, dll.), Lalu pikirkan berapa banyak pekerjaan yang diperlukan untuk mengkonversi semua itu menjadi kompatibel surya.

Banyak pembangkit listrik perlu ditutup, bahkan dihancurkan, untuk dibangun kembali sebagai pertanian tenaga surya. Mobil berbahan bakar gas, diesel, dan hibrida perlu ditinggalkan kendaraan listrik penuh seperti Tesla Bagaimana Mobil Listrik Akan Mengatasi Batas PengisianMobil listrik bagus - kecuali jangkauannya. Bisakah mobil listrik mengatasi berbagai teknologi? Baca lebih banyak . Dan kemudian ada biaya tambahan, seperti mengubah pompa bensin menjadi stasiun pengisian.

Ini semua sangat mahal.

Tetapi jika kita melihat masa depan infrastruktur surya skala yang lebih besar, MIT baru saja merilis sebuah studi yang menemukan kemungkinan untuk dicapai penyebaran tenaga surya skala terawatt pada tahun 2050. Itu cukup untuk memberi daya 41,7 miliar rumah tangga pada tingkat konsumsi listrik rata-rata Amerika.

Mungkin adopsi surya yang meluas sebelum kita kehabisan bahan bakar fosil mungkin bisa dilakukan.

Berita Baik: Masa Depan Tampak Cerah

Jika Anda sudah sejauh ini dan masih skeptis tentang masa depan teknologi surya, saya tidak akan menyalahkan Anda. Telah disebut-sebut sebagai game-changer selama beberapa dekade dan semua perkembangan baru-baru ini mungkin tampak seperti lebih banyak asap yang dihembuskan.

Ya, sebenarnya itu energi alternatif bisa kerja.

Kosta Rika baru-baru ini berjalan lebih dari 75 hari berturut-turut tanpa menggunakan energi terbarukan. Memang, sebagian besar dilakukan melalui pembangkit listrik tenaga air selama musim hujan deras, tetapi memberikan secercah harapan bagi kita yang ingin memutuskan ketergantungan kita pada minyak.

Di atas semua itu, Prancis baru-baru ini menandatangani undang-undang sebuah dekrit yang mewajibkan semua bangunan komersial baru tutupi atap mereka dengan panel surya atau tanaman. Ini adalah langkah kecil namun penting yang menunjukkan bahwa dunia mulai menerima bahwa energi matahari tidak adil perlu untuk masa depan, itu masuk akal sebagai solusi nyata.

Jika kita mengizinkannya, energi matahari berpotensi menjadi salah satunya beberapa teknologi yang akan mengubah dunia selamanya Top 10 Teknologi Baru Yang Mengubah DuniaDari pertanian ke obat-obatan menjadi energi, kemajuan dibuat setiap hari. Pelajari sedikit tentang 10 teknologi yang muncul ini yang dapat secara langsung mempengaruhi kehidupan Anda dalam beberapa tahun ke depan. Baca lebih banyak . Dan berkat perkembangan terbaru dan perubahan sosial, perubahan itu mungkin akan datang lebih cepat dari yang kita duga.

Apakah Anda memiliki keraguan tentang tenaga surya? Berapa lama Anda berpikir sebelum dunia meninggalkan bahan bakar fosil untuk selamanya? Akankah hari itu datang? Bagikan pemikiran Anda dengan kami di komentar!

Kredit Gambar: Farm Energi Angin Via Shutterstock, Biofuel Jagung Melalui Shutterstock, Solar Horizon Via Shutterstock, Baterai Surya Melalui Shutterstock, Bola Lampu Matahari Via Shutterstock, Atap Rumah Surya Melalui Shutterstock, Halte Bus Surya Via Shutterstock