Aurinkoenergian positiiviset vaikutukset

Aurinkosäteily on elintärkeää maapallon elämälle, ja se tarjoaa jatkuvaa energiantuotantoa, joka polttoaineena on lähes kaikki planeetan ekosysteemit. Sen lisäksi, että aurinkoenergia on jo vuosikymmenien ajan herättänyt huomiota puhtaana, uusiutuvana vaihtoehtona fossiilisille polttoaineille. Vaikka aurinkoteollisuus tuottaa tällä hetkellä vain murto-osaa globaalista energiasta, se on nopeasti kasvava uusiutuvan energian osa. Vaikka keskustelu jatkuu varmasti teollisen mittakaavan aurinkolaitteiden kustannuksista, käytännöllisyydestä ja suorituskyvystä, tekniikka tarjoaa paljon lupauksia kestäväksi energialähteeksi.

Aurinko tuottaa energiaa ytimen lämpöydinfuusion kautta; tämä energia vapautuu tähdestä neutriinoina ja sähkömagneettisena tai aurinkosäteilynä. Noin kahdeksan minuutin matkan jälkeen 150 miljoonan kilometrin (93 000 000 mailin) ​​avaruudessa noin puoli biljoonaosa auringon tuottamasta auringon säteilystä saavuttaa maapallon. Ilmakehä heijastaa noin 29 prosenttia tästä tulevasta energiasta ja absorboi noin 23 prosenttia. Noin 48 prosenttia saavuttaa maapallon. Fotosynteettiset organismit, kuten vihreät kasvit, käyttävät tätä energiaa hiilihydraattien valmistamiseen hiilestä ja vedestä. Tämä prosessi muuntaa auringon säteilyn muotoon, jota muut elävät voivat käyttää.

Moderni aurinkotekniikka on jaettu passiivisiin ja aktiivisiin luokkiin. Passiivinen aurinkoenergia hyödyntää suoraan auringon lämpöä tai valoa, kuten rakennuksessa, joka on suunniteltu tuottamaan luonnollista valoa. Aktiivinen aurinkotekniikka sisältää aurinkosähkö- ja aurinkolämpöjärjestelmät. Aurinkosähköasennus tuottaa sähköä auringonvalosta käyttämällä puolijohde, materiaali, joka tuottaa sähkövarauksen, kun aurinkofotonit herättävät elektronejaan. Aurinkolämpöenergiajärjestelmät keskittyvät ja ohjaavat aurinkolämpöä joko kodin lämmitystarkoituksiin tai teollisuuden mittakaavan höyrykäyttöisten sähkögeneraattoreiden polttoaineeksi. Laajemmalla tasolla auringon säteily on myös lopullinen ajuri monille muille energialähteille. Auringonvalossa toimivien organismien jäännökset muodostavat esimerkiksi hiiltä ja hiilivetyjä, ja planeetan erilainen aurinkolämpö auttaa kannustamaan ilmaa ja vesivirrat tuulen ja aaltoenergian kautta.

Fossiilisten polttoaineiden polttaminen tuo ilmakehään kasvihuonekaasuja, kuten hiilidioksidia ja metaania. Nämä kaasut on nimetty, koska ne absorboivat planeetalta lähtevää pitkien aaltojen säteilyä ja niiden uskotaan lisäävän globaaleja lämpötiloja - prosessi, joka on hieman samanlainen kuin kasvihuoneen toiminta. Aurinkoenergian käyttö ei aiheuta kasvihuonekaasuja, vaikka päästöt voivat johtua aurinkotekniikan tuotannosta ja asennuksesta. Kansainvälisen energiajärjestön julkaisemassa arvioinnissa vuodelta 2014 ehdotettiin, että aurinkosähkö- ja lämpöenergiajärjestelmät voisivat olla suurin globaalin sähkön lähde vuoteen 2050 mennessä. Viraston mukaan tämä skenaario voisi estää yli 6 miljardin tonnin vuotuiset hiilidioksidipäästöt kyseiseen vuoteen mennessä.

Verrattuna fossiilisten polttoaineiden varastoihin, jotka ovat rajalliset ihmisen aikaskaalalla, aurinkosäteily on uusiutuvaa voimavaraa, jonka mittakaava on suuri. Kuten IEA toteaa vuoden 2011 raportissa, "Aurinkoenergia on suurin energialähde maan päällä - ja se on ehtymätön." Aurinkoenergian määrä maapallon vastaanottama vuosi ylittää energian, joka on kerätty öljystä, maakaasusta, kivihiilestä ja ydinlähteistä ihmiskunnalle. Planeetan saama määrä tunnissa on suurempi kuin maapallon koko vuotuinen energiankulutus. Koska aurinkolaitoksia voidaan levittää niin laajalle ja koska ne koostuvat monista erillisistä laitteista, ne ovat paremmin suojattuja häiriöitä vastaan myrskyjen kaltaiset tapahtumat, jotka voivat katkaista virran suurille väestöille vahingoittamalla vain yhtä generaattoria tai muuntaja-asemaa keskitetyssä sähkössä ruudukko. Ja koska monet aurinkotekniikat käyttävät vähemmän vettä kuin fossiiliset polttoaineet tai ydinvoimalat, ne voivat olla myös joustavampia kuivuuden edessä.

Aurinkoenergia on erittäin modulaarista - koostuu monista yksittäisistä laitteista, jotka voidaan yhdistää toisiinsa - ja voi olla toteutetaan monessa mittakaavassa, hajautetusta tuotannosta kattokerroksen aurinkopaneeleihin hyödyllisiin lämpölaitoksiin. Vuodesta 2014 lähtien Kaliforniassa sijaitseva laajamittainen lämpögeneraattorilaitos, Ivanpah Solar Electric Generating System, on maapallon suurin keskittyvä voimalaitos. Sen huippukapasiteetti - ei pidä sekoittaa todellisiin tuotantomääriin - on 393 megawattia tai tarpeeksi sähköä palvelemaan 94400 keskimääräistä kotitaloutta Yhdysvalloissa. Asennuksen jälkeen aurinkotekniikka on yleensä myös vähän huollettavaa. Sillä välin hyvin paikalliset aurinkokennojärjestelmät voivat toimia hyvin maaseutualueilla tai kehittyvillä alueilla, joilla verkkoenergiaa ei ole saatavana, epäluotettava tai erittäin kallista.

Aktiivinen aurinkotekniikka, kuten Ivanpah-generaattorit, vaatii yleensä huomattavan alkuinvestoinnin, mutta käyttökustannukset ovat pienet ja polttoaine - auringon valo ja lämpö - on ilmaista. Teknologisten parannusten, laajentuvien markkinoiden sekä valtion tukien ja kannustimien ansiosta aurinkoteknologian kustannukset ovat laskeneet viime vuosina. Vuonna 2014 Yhdysvaltain energiaministeriö totesi, että aurinkosähköpaneelien kustannukset olivat laskeneet 50 prosenttia edeltävien kolmen vuoden aikana. Verrattuna fossiilisille polttoaineille tyypillisiin haihtuviin hintavaihteluihin, jotka johtuvat poliittisesta jännitteestä, riidoista ja muusta alueelliset tekijät - aurinko tarjoaa mahdollisuuden vakaampiin energiakustannuksiin, mikä hyödyttää sekä kuluttajia että yleishyödyllisiä palveluita. Lisäksi syrjäisillä paikoilla olevat asunnot tai yritykset, joille aiheutuu suuria kustannuksia, saavat energiaa keskitetty verkko voi pystyä säästämään rahaa siirtymällä verkkoon pienimuotoisen aurinkoenergian avulla asennukset.

Uusiutuvaa energiaa pidetään yleensä työvoimavaltaisempana kuin fossiilisten polttoaineiden alaa, ja se pystyy siten tukemaan enemmän työpaikkoja tuotettua energiayksikköä kohti. Solar Foundation -säätiön vuoden 2013 kansallisen Solar Jobs Census -laskennan mukaan yli 142 000 ihmistä työskenteli Yhdysvaltojen aurinkoteollisuudessa vuonna 2013 - kasvu noin 20 prosenttia vuodesta 2011. Vuoden 2009 huolestuneiden tutkijoiden liiton analyysi ehdotti, että jos Yhdysvallat tuottaisi vähintään 25 prosenttia sähköstään uusiutuvista lähteistä vuoteen 2025 mennessä ponnistelut voisivat johtaa yli kolminkertaiseen uusien työpaikkojen määrään, joka luotaisiin luottaen pelkästään fossiilisiin polttoaineisiin tuotanto.

Kasvihuonekaasujen päästöjen lisäksi fossiilisten polttoaineiden palaminen voi saastuttaa ilmaa ja vettä, mikä vaikuttaa haitallisesti ihmisten terveyteen paikallisella ja alueellisella tasolla. Huolestuneiden tutkijoiden unioni arvioi tällaisten terveysongelmien taloudelliset vaikutukset Yhdysvalloissa 361,7–886,5 miljardiin dollariin. Aurinkoenergia sitä vastoin ei ole saastuttavaa. Teknologia voi myös vähentää energiantuotantoon liittyvää melusaastetta; aurinkosähköasennukset ovat pääosin hiljaisia. Niitä pidetään ihmisten turvallisina käyttää eivätkä todennäköisesti tuota vaarallisia määriä säteilyä. Aurinkoenergiaa voidaan käyttää myös juomaveden käsittelyyn tai puhdistamiseen, mikä on merkittävä kansanterveysetu kehitysmaissa.

Verrattuna muihin potentiaalisiin energialähteisiin auringonvalo on yleisesti saatavilla oleva resurssi, vaikka tietysti se vaihtelee maantieteellisesti ja kausittain määrän ja voimakkuuden mukaan. Tällaisen mahdollisesti tuottavan kotimaisen energiantuotannon hyödyntäminen voi vähentää maan riippuvuutta ulkomaisista energialähteistä. Aivan kuten hajautettu energiajärjestelmä on paremmin suojattu luonnonkatastrofeilta, se on myös vähemmän haavoittuva kuin keskitetty sähköverkko terrori-iskuille.