עתיד הכוח הסולארי: מכשולים ובעיות

אנרגיה סולארית היא אחת מטכנולוגיות האנרגיה המתחדשת המבטיחות ביותר, המאפשרת ייצור חשמל מאור שמש חופשי ובלתי נדלה. בעלי בתים רבים כבר החלו לאמץ חשמל סולארי, ומתקני ייצור חשמל בקנה מידה גדול בדרום מערב מציעים יתרונות סולאריים לאלפי לקוחות. אולם השמש עדיין עומדת בפני מספר משוכות לפני שהיא באמת יכולה להחליף דלקים מאובנים לייצור חשמל עבור רוב האמריקאים.

אחד המכשולים הגדולים ביותר לאימוץ נרחב של אנרגיה סולארית הוא שונות בעוצמת השמש. על פי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת, השמש מספקת כמעט פי שניים אנרגיה למדבר מוג'בה מאשר לצפון מערב האוקיאנוס השקט. מכיוון שתפוקת הפאנל תלויה בכמות האנרגיה הסולארית שהיא מקבלת, המשמעות היא שמש הוא מקור כוח טוב בהרבה במדבריות דרום מערב מאשר באזורים אחרים במדינה. אמנם פאנל סולארי יכול לספק לפחות מעט חשמל בחינם בכל מקום בארץ, אך ההשקעה תארך זמן רב יותר כדי לשלם עבור עצמה באזורים ללא כיסוי סולארי אינטנסיבי.

מכשול נוסף לחשמל סולארי הוא היעילות הפוטו וולטאית. אם אתה גר במדבר, מטר מרובע יחיד של פאנל סולארי יכול לקבל שווה ערך ליותר מ -6 קילוואט שעות אנרגיה במהלך יום אחד. אך פאנל סולארי אינו יכול להמיר את כל כמות האנרגיה לחשמל. היעילות של פאנל סולארי קובעת כמה מהספק זה ניתן לשימוש, ולרוב הפאנלים הסולאריים המסחריים בשוק בשנת 2013 יש דירוג יעילות של פחות מ- 25 אחוזים. ככל שהלוח יעיל יותר, כך הוא יקר יותר לייצור. אם אין קפיצות משמעותיות בטכנולוגיה, דירוגי יעילות מעבר ל -33% אינם צפויים בזמן הקרוב.

אחת הבעיות העיקריות באנרגיה סולארית היא האמינות. במקרה הטוב, פאנל סולארי יכול לייצר חשמל למשך 12 שעות ביום, ופאנל יגיע לתפוקת שיא רק לתקופה קצרה סביב הצהריים. לוחות מעקב שעוקבים אחר השמש יכולים להאריך מעט את תקופת הדור הראשוני הזה, אך זה עדיין אומר שפאנלים מבלים מעט מאוד מהיום בייצור בקיבולת מקסימאלית. סוללות אחסון יכולות להיטען במהלך ייצור השיא ולספק זרזיף כוח בלילה, אך הן יכול להיות יקר, להכיל חומרים רעילים ולהישחק במהירות עקב טעינה ופריקה חוזרים ונשנים מחזורים.

בעוד שייצור סולארי הוא ללא פליטה, ייצור פאנלים סולאריים וטכנולוגיות נלוות יכול לכלול כמה חומרים לא ידידותיים לסביבה. חנקן טריפלואוריד הוא תוצר לוואי שכיח של ייצור אלקטרוניקה, כולל אלה המשמשים בתאי שמש, והוא גז חממה חזק פי 17,000 מפחמן דו חמצני. בנוסף, תאים סולאריים רבים כוללים כמויות קטנות של קדמיום המתכת הרעיל, והסוללות הנדרש לאחסון חשמל שנוצר יכול להכיל שורה של מתכות כבדות אחרות ומסוכן חומרים. ככל שהטכנולוגיה הסולארית משתפרת, ייתכן שהיצרנים יוכלו להתרחק מחומרים שעלולים להיות מסוכנים, אך לעת עתה הם פוגמים בתועלת האקולוגית המרשימה אחרת שמציעה כוח סולארי.