მზის ენერგიის დადებითი შედეგები

მზის გამოსხივება ფუნდამენტურია დედამიწაზე სიცოცხლისთვის, რაც უზრუნველყოფს ენერგიის უწყვეტ მომარაგებას, რაც აწვდის პლანეტის თითქმის ყველა ეკოსისტემას. ჩვენი არსებობის შესაძლებლობის მიღმა, მზისგან მიღებული ენერგია ათწლეულების განმავლობაში მიიპყრო ყურადღება, როგორც წიაღისეული საწვავის სუფთა, განახლებადი ალტერნატივა. მიუხედავად იმისა, რომ ამჟამად ის გლობალური ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილს აწვდის, მზის ინდუსტრია განახლებადი ენერგიის სექტორის სწრაფად გაფართოების კომპონენტია. მიუხედავად იმისა, რომ დებატები, რა თქმა უნდა, გრძელდება სამრეწველო მასშტაბის მზის დანადგარების ღირებულების, პრაქტიკულობისა და მუშაობის შესახებ, ეს ტექნოლოგია გვთავაზობს ბევრ დაპირებას, როგორც ენერგიის მდგრადი წყარო.

მზე ენერგიას აწარმოებს თავის ბირთვში თერმობირთვული შერწყმის საშუალებით; ეს ენერგია გამოიყოფა ვარსკვლავიდან, როგორც ნეიტრინოები და ელექტრომაგნიტური, ან მზის სხივები. დაახლოებით 8 წუთიანი მოგზაურობის შემდეგ, 150 მილიონი კილომეტრის (93,000,000 მილი) სივრცეში, მზისგან წარმოქმნილი მზის გამოსხივების დაახლოებით ნახევარმრილიონი პროცენტი მიაღწევს დედამიწას. ატმოსფერო ასახავს ამ შემოსული ენერგიის დაახლოებით 29 პროცენტს და შთანთქავს დაახლოებით 23 პროცენტს. დედამიწის ზედაპირს დაახლოებით 48 პროცენტი აღწევს. ფოტოსინთეზური ორგანიზმები, მაგალითად, მწვანე მცენარეები, ამ ენერგიას ნახშირწყლების ნახშირწყლების წარმოებისთვის იყენებენ. ეს პროცესი გარდაქმნის მზის გამოსხივებას სხვა ცოცხალი არსებების გამოსაყენებელ ფორმაში.

თანამედროვე მზის ტექნოლოგია იყოფა პასიურ და აქტიურ კატეგორიებად. პასიური მზის ენერგია უშუალოდ იყენებს მზის სითბოს ან სინათლეს, როგორც შენობაში, რომელიც შექმნილია ბუნებრივი სინათლის უზრუნველსაყოფად. მზის აქტიური ტექნოლოგია მოიცავს ფოტოელექტრო და მზის თერმულ სისტემებს. ფოტოოლტაური დანადგარი წარმოქმნის ელექტროენერგიას მზის სხივებისგან ნახევარგამტარის გამოყენებით, მასალა, რომელიც აწარმოებს ელექტრულ მუხტს, როდესაც მზის ფოტონები აღძრავს მის ელექტრონებს. მზის თერმული ენერგიის სისტემები კონცენტრირდება და არხავს მზის სითბოს, გათბობის მიზნით სახლში ან სამრეწველო მასშტაბის ორთქლზე მომუშავე ელექტრო გენერატორების საწვავად. უფრო ფართო დონეზე, მზის გამოსხივება ასევე ენერგიის მრავალი სხვა წყაროების საბოლოო მამოძრავებელია. ორგანიზმის ნარჩენები, რომლებიც მზის ენერგიით იკვებება, ქმნიან ნახშირს და ნახშირწყალბადებს, მაგალითად, და პლანეტის დიფერენცირებული მზის გათბობა ხელს უწყობს ჰაერის გაღვივებას და წყლის დინებები შეეხო ქარისა და ტალღის ენერგიას.

ნამარხი საწვავის დაწვისას ატმოსფეროში შედის სათბურის გაზები, როგორიცაა ნახშირორჟანგი და მეთანი. ამ გაზებს ასე უწოდებენ, რადგან ისინი შთანთქავენ პლანეტის გამავალი გრძელი ტალღის გამოსხივებას და ფიქრობენ, რომ აძლიერებენ გლობალურ ტემპერატურას - ეს არის სათბურის ფუნქციის მსგავსი პროცესი. მზის ენერგიის გამოყენება არ გამოყოფს სათბურის გაზებს, თუმცა გამონაბოლქვი შეიძლება წარმოიშვას მზის ტექნოლოგიის წარმოებისა და მონტაჟის შედეგად. ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტოს მიერ 2014 წელს გამოქვეყნებულმა შეფასებამ ივარაუდა, რომ ფოტოელექტრონული და თერმული ენერგიის სისტემები შესაძლოა 2050 წლისთვის გლობალური ელექტროენერგიის უდიდესი წყარო იყოს. სააგენტოს აზრით, ამ სცენარს ამ წლისთვის 6 მილიარდ ტონაზე მეტი ნახშირორჟანგის ემისიის თავიდან აცილება შეუძლია.

წიაღისეული საწვავის მარაგებთან შედარებით, რომლებიც სასრულია ადამიანის დროის მიხედვით, მზის გამოსხივება არის საგანგებო მასშტაბის განახლებადი რესურსი. როგორც IEA აღნიშნავს 2011 წლის ანგარიშში, ”მზის ენერგია არის ყველაზე დიდი ენერგეტიკული რესურსი დედამიწაზე - და ამოუწურავია”. მზის ენერგიის რაოდენობა დედამიწამ მიიღო წელიწადში და აღემატება ენერგიას, რომელიც ნავთობიდან, ბუნებრივი აირიდან, ქვანახშირიდან და ბირთვული წყაროებიდან იქნა მიღებული კაცობრიობა. პლანეტის მიერ საათში მიღებული თანხა უფრო მეტია, ვიდრე დედამიწის მთლიანი წლიური ენერგიის მოხმარება. იმის გამო, რომ მზის ობიექტები შეიძლება ფართოდ გავრცელდეს და რადგან ისინი მრავალი ცალკეული მოწყობილობისგან შედგება, ისინი უკეთესად არიან დაცული დარღვევებისგან მოვლენები, როგორიცაა ქარიშხლები, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი მოსახლეობის ენერგიის დაცემა, მხოლოდ ერთი გენერატორის ან სატრანსფორმატორო სადგურის დაზიანებით ცენტრალიზებულ ელექტროენერგიაში. ბადე და იმის გამო, რომ ბევრი მზის ტექნოლოგია ნაკლებ წყალს იყენებს ვიდრე ნამარხი საწვავის ან ბირთვული ელექტროსადგურები, ისინი შეიძლება უფრო გამძლეები იყვნენ გვალვის პირობებში.

მზის ენერგია ძალზე მოდულურია - შედგება მრავალი ინდივიდუალური დანადგარისგან, რომელთა ერთმანეთთან დაკავშირებაც შესაძლებელია - და შეიძლება იყოს განხორციელდა მრავალ მასშტაბში, განაწილებული წარმოებიდან სახურავის მზის პანელების საშუალებით დამთავრებული კომერციული მასშტაბის თბოსადგურამდე. 2014 წლის მონაცემებით, კალიფორნიის მასშტაბური თერმული გენერატორის ქარხანა, Ivanpah Solar Electric Generating System, არის მსოფლიოში ყველაზე დიდი კონცენტრირებული ელექტროსადგური. მას აქვს ყველაზე მაღალი სიმძლავრე - არ უნდა აგვერიოს თაობის რეალური მონაცემებით - 393 მეგავატი, ან საკმარისი ელექტროენერგია 94,400 საშუალო შინამეურნეობის მომსახურებისთვის შეერთებულ შტატებში. ინსტალაციის შემდეგ, მზის ტექნოლოგია ასევე დაბალი შენარჩუნებაა. ამავდროულად, მკაცრად ლოკალიზებულმა მზის მოწყობილობებმა შეიძლება იმუშაოს კარგად სოფლად ან განვითარებად ადგილებში, სადაც ქსელის ენერგია მიუწვდომელია, არასანდო ან ძალიან ძვირია.

აქტიური მზის ტექნოლოგია, როგორიცაა Ivanpah გენერატორები, ჩვეულებრივ მოითხოვს მნიშვნელოვან თავდაპირველ ინვესტიციას, მაგრამ საოპერაციო ხარჯები დაბალია და საწვავი - მზე შუქი და სითბო - უფასოა. ტექნოლოგიური გაუმჯობესების, ბაზრების გაფართოებისა და მთავრობის სუბსიდიებისა და წახალისების შედეგად, მზის ტექნოლოგიის ხარჯები ბოლო წლებში შემცირდა. 2014 წელს აშშ-ს ენერგეტიკის დეპარტამენტმა აღნიშნა, რომ წინა სამი წლის განმავლობაში ფოტოელექტრული პანელების ღირებულება 50 პროცენტით დაეცა. წიაღისეული საწვავისთვის დამახასიათებელი არასტაბილური ფასების რყევებთან შედარებით - პოლიტიკური დაძაბულობის, ჩხუბისა და სხვა რეგიონული ფაქტორები - მზე გთავაზობთ უფრო სტაბილური ენერგიის ხარჯების პოტენციალს, რაც სარგებელს მოუტანს მომხმარებლებსა და კომუნალური მომსახურებებს. გარდა ამისა, შორეულ ადგილებში მდებარე სახლები ან საწარმოები, რომლებსაც დიდი ხარჯები ემუქრებათ, ენერგია მიიღონ ცენტრალიზებულ ქსელს შეუძლია დაზოგოს ფული მცირე მასშტაბის მზის საშუალებით ქსელში გასვლის გზით დანადგარები.

ზოგადად, განახლებადი ენერგია უფრო შრომისმოყვარეობად ითვლება, ვიდრე წიაღისეული საწვავის სექტორია და, ამრიგად, მას შეუძლია მეტი სამუშაო ადგილების მხარდაჭერა წარმოებული ენერგიის ერთეულზე. Solar Foundation– ის 2013 წლის მზის სამუშაო ადგილების ეროვნული აღწერის თანახმად, 2013 წელს შეერთებულ შტატებში მზის ინდუსტრიაში 142 000 – ზე მეტი ადამიანი მუშაობდა - 2011 წლის მონაცემებით, ეს 20 პროცენტით მეტია. 2009 წლის დაინტერესებულ მეცნიერთა კავშირის ანალიზის თანახმად, შეერთებულმა შტატებმა უნდა გამოიმუშაოს ელექტროენერგიის მინიმუმ 25 პროცენტი განახლებადი წყაროებიდან 2025 წლისთვის ამ ძალისხმევამ შეიძლება გამოიწვიოს სამჯერ მეტი ახალი სამუშაო ადგილი, რაც შეიქმნებოდა მხოლოდ წიაღისეული საწვავის იმედით წარმოება.

სათბურის გაზების გამოსხივების მიღმა, წიაღისეული საწვავის წვის შედეგად შეიძლება დაბინძურდეს ჰაერი და წყალი, რაც უარყოფითად აისახება ადამიანის ჯანმრთელობაზე ადგილობრივ და რეგიონალურ მასშტაბებში. დაინტერესებულ მეცნიერთა კავშირი აფასებს ამგვარი ჯანმრთელობის პრობლემების ეკონომიკურ შედეგებს შეერთებულ შტატებში 361,7-დან 886,5 მილიარდ დოლარამდე. პირიქით, მზის ენერგია არ არის დამაბინძურებელი. ამ ტექნოლოგიას ასევე შეუძლია შეამციროს ენერგიის გამომუშავებასთან დაკავშირებული ხმაურის დაბინძურება; ფოტოოლტაური მზის დანადგარები არსებითად ჩუმად არის. ისინი ადამიანისთვის უსაფრთხოდ მოქმედებად მიიჩნევა და საეჭვოა გამოსხივება გამოიწვიოს. მზის ენერგია ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სასმელი წყლის დასამუშავებლად ან გასუფთავებისთვის, რაც მნიშვნელოვან სარგებელს წარმოადგენს საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის განვითარებად ქვეყნებში.

ენერგიის სხვა პოტენციურ წყაროებთან შედარებით, მზის სინათლე საყოველთაოდ ხელმისაწვდომი რესურსია, თუმცა, რა თქმა უნდა, იგი გეოგრაფიულად და სეზონურად განსხვავდება რაოდენობით და ინტენსივობით. ამგვარი პოტენციურად პროდუქტიული შიდა ენერგომომარაგების კაპიტალიზაციამ შეიძლება შეამციროს ქვეყნის დამოკიდებულება უცხოური ენერგიის წყაროებზე. გარდა ამისა, როგორც განაწილებული ენერგოსისტემა უკეთ არის დაცული ბუნებრივი კატასტროფებისგან, ის ასევე ნაკლებად მოწყვლადია ვიდრე ცენტრალიზებული ელექტრო ქსელი ტერორისტული თავდასხმებისგან.