Why don’t we cover the desert with solar panels? - Dan Kwartler

المترجم: Shimaa Nabil المدقّق: omar idmassaoud

Every day, the sands of the Sahara Desert reach temperatures up to 80° Celsius.

ترتفع حرارة رمال الصحراء الكبرى كل يوم لتصل إلى 80 درجة مئوية.

Stretching over roughly nine million square kilometers,

تترامى الصحراء الكبرى على مساحة تسعة ملايين كيلومتر مربع

this massive desert receives about 22 million terawatt hours of energy

وتستقبل طاقة تعادل 22 مليون تيراواط/ساعة

from the Sun every year.

قادمة من الشمس كل عام.

That’s well over 100 times more energy than humanity consumes annually.

وهذه طاقة أكبر بمائة مرة مما تستهلكه البشرية سنويا.

So, could covering the desert with solar panels solve our energy problems for good?

إذن هل تغطية الصحراء بألواح شمسية كفيل بحل مشاكل الطاقة إلى الأبد؟

Solar panels work when light particles hit their surface with enough energy

تعمل الألواح الشمسية عندما ترتطم جزيئات الضوء بسطحها

to knock electrons out of their stable bonds.

بطاقة تكفي لإزاحة الإلكترونات من روابطها المستقرة.

On their journey back to stability, these electrons produce electricity.

تنتج تلك الإلكترونات الكهرباء عندما ترتد عائدة لحالة الاستقرار.

However, there’s a limit to how much power panels can generate.

ولكن هناك حد لما تستطيع الألواح الشمسية توليده من طاقة.

Solar panels can only interact with certain wavelengths of light,

بإمكان الألواح الشمسية التفاعل مع أطوال موجية معينة من الضوء

making it impossible to convert over half the sunlight they receive.

وبه يستحيل عليها تحويل أكثر من نصف ضوء الشمس الذي تستقيه.

And even light particles they can convert often bounce off them

وحتى جسيمات الضوء التي يمكنها تحويلها ترتد عنها في غالب الوقت

without ever hitting an electron.

دون أن تصطدم بأي إلكترون.

But thanks to clever scientists and engineers

ولكن بفضل العلماء والمهندسين الأذكياء

and substantial government investment,

والاستثمارات الحكومية السخية،

solar panels are generating more electricity than ever.

تولد الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما كانت تولده قبلا.

Anti-reflective coatings and patterns on the panels’ surface

الطلاء والأنماط المضادة للانعكاس على سطح الألواح

create more opportunities for incoming light particles to hit electrons.

تمنح جسيمات الضوء الواردة المزيد من الفرص لتصل إلى الإلكترونات.

These techniques have increased commercial solar panel efficiency

أدت هذه التقنيات إلى الرفع من كفاءة الألواح الشمسية التجارية

from the low-teens to 25%,

من نحو عشرة إلى 25 بالمائة،

with experimental models reaching up to 47%.

وهناك نماذج تجريبية تصل كفاءتها إلى 47 بالمائة.

What’s more, solar has gotten 89% cheaper over the last decade,

علاوة على ذلك، أصبحت الطاقة الشمسية أرخص بنسبة 89 بالمائة خلال العقد الماضي

thanks in part to global supply chains for other technologies

ويرجع الفضل في ذلك جزئيا إلى سلاسل التوريد العالمية لتقنيات أخرى

that use the same materials.

تستخدم نفس المواد.

Together, these factors have made solar power

جعلت هذه العوامل مجتمعة الطاقة الشمسية

the cheapest source of electricity on Earth.

أرخص مصدر لتوليد الكهرباء على وجه الأرض.

Countries including India, China, Egypt, and the US,

دول مثل الهند والصين ومصر والولايات المتحدة

have already taken these new panels into the desert.

قد وضعت من الآن هذه الألواح الجديدة في الصحراء.

Their massive solar farms range from 15 to 56 square kilometers,

تتراوح مساحة مزارعهم الشمسية الضخمة من 15 إلى 56 كيلومترا مربعا

and when the sun is high in the sky,

وعندما تبلغ الشمس أوجها في السماء،

these plants can provide energy

تتمكن هذه المصانع من توفير الطاقة

for hundreds of thousands of local residents.

لمئات الآلاف من السكان المحليين.

But these farms also get extremely hot.

لكن حرارة هذه المزارع ترتفع هي أيضا.

Light that solar cells don’t convert or reflect is absorbed as heat,

تمتص الخلايا الشمسية الضوء الذي لا تحوله أو تعكسه فيصبح حرارة،

which reduces a panel’s efficiency.

مما يقلل من كفاءة اللوحة.

And the cooling systems employed by many farms can use huge amounts of energy

كما أن أنظمة التبريد التي تستخدمها العديد من المزارع تتطلب كميات هائلة من الطاقة

powering fans or moving water to maintain optimal temperatures.

لتشغيل المراوح أو نقل المياه للحفاظ على درجات الحرارة المثلى.

Even with these systems, solar panels in the desert absorb far more heat

حتى بتسخير هذه الأنظمة تمتص الألواح الشمسية في الصحراء حرارة أكثر

than the natural sandy environment.

مما تمتصه البيئة الرملية الطبيعية.

This hasn’t been a problem on the scale of existing solar farms.

لم يشكل هذا مشكلة على نطاق مزارع الطاقة الشمسية الموجودة.

But if we tried to cover the Sahara,

لكن إذا حاولنا تغطية الصحراء الكبرى

this effect could create massive changes in the region's climate.

فقد يخلق ذلك التأثير تغييرات هائلة في مناخ المنطقة.

Constructing solar farms already disrupts local ecosystems,

يؤدي إنشاء مزارع شمسية أصلا إلى تعطيل النظم البيئية المحلية

but a plant of this scale could dramatically transform

لكن مصنعا بهذا الحجم يمكن أن يُسبب تحولا هائلا في المناظر الطبيعية الصحراوية.

the desert landscape.

Thankfully, solar panels aren’t our only option.

لحسن الحظ، الألواح الشمسية ليست خيارنا الوحيد.

And some of the largest solar plants in the world are trying a new approach:

فبعض أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم تجرب نهجا جديدا:

giant mirrors.

مرايا عملاقة.

Morocco’s Noor Power Plant,

محطة نور المغربية للطاقة،

which will eventually cover roughly 30 square kilometers of the Sahara,

والتي ستغطي عند اكتمالها حوالي 30 كيلومترا مربعا من الصحراء،

is a concentrated solar power plant.

هي محطة طاقة شمسية مركزة.

This design reflects light onto a receiver,

في هذا التصميم ينعكس الضوء على جهاز استقبال

which converts that energy to heat, and then electricity.

يحول تلك الطاقة إلى حرارة ثم إلى كهرباء.

These mirrors still create a dangerous temperature shift for local wildlife,

ما تزال هذه المرايا تُحدث تحولا خطيرا في درجة حرارة الحياة البرية المحلية،

but they have less potential to transform the landscape.

لكن إمكانية تغييرها للبيئة المحيطة أقل.

And since it takes time for the materials being heated to cool off,

وبما أن تبريد المواد يستغرق وقتا طويلا،

these plants often continue producing electricity past sunset.

فإن هذه المحطات غالبا ما تستمر في إنتاج الكهرباء بعد غروب الشمس.

Whether they use panels or mirrors,

سواء باستخدام الألواح أو المرايا،

industrial solar farms are often easy to fit into existing energy infrastructure.

غالبا ما يسهل دمج مزارع الطاقة الشمسية الصناعية في البنية الطاقوية القائمة.

However, getting their electricity beyond local power grids is much more difficult.

ومع ذلك، يعد الحصول على الكهرباء خارج شبكات الطاقة المحلية أكثر صعوبة.

Some countries are working on ways to connect electric grids across the globe.

تعمل بعض البلدان على إيجاد طرق لتوصيل الشبكات الكهربائية في أرجاء العالم ببعضها.

And many farm store energy in massive batteries,

وتقوم العديد من المزارع بتخزين الطاقة في بطاريات ضخمة

or convert their electricity into clean gas that can be used later.

أو تحويل الكهرباء إلى غاز نظيف يمكن استخدامه لاحقا.

But right now, these techniques are still too expensive and inefficient to rely on.

لكن في الوقت الحالي، ما تزال هذه التقنيات باهظة الثمن وغير فعالة.

Worse still, industrial renewables can share some of the same problems

والأسوأ أن مصادر الطاقة المتجددة يمكن أن تسبب نفس مشاكل الوقود الأحفوري،

as fossil fuels,

relying on destructive mining operations and carbon-emitting global supply chains.

التي تعتمد على المناجم المدمرة وسلاسل التوريد العالمية الباعثة للكربون.

Fortunately, solar can exist on many scales,

لحسن الحظ، يمكن توفير الطاقة الشمسية في مختلف النطاقات

from industrial solar farms to smaller installations

من مزارع الطاقة الشمسية الصناعية إلى المنشآت الأصغر

that power individual buildings and rural communities.

التي تزود المباني الفردية والمجتمعات الريفية بالطاقة.

These projects can supplement energy use or provide a passive source of energy

يمكن أن تلبي هذه المشاريع الطلب على الطاقة أو توفر مصدرا نظيفا للطاقة

for regions off the grid.

للمناطق غير المتصلة بشبكة الكهرباء.

And since solar panels rely on a few simple components,

ونظرا لاعتماد الألواح الشمسية على بعض المكونات البسيطة،

they’re quick to install and relatively easy to update.

فهي سريعة التركيب وسهلة التحديث نسبيا.

In fact, it’s this flexibility that enabled solar

بل إن هذه المرونة هي التي مكّنت الطاقة الشمسية

to become so cheap and ubiquitous over the last decade.

من أن تصبح رخيصة وواسعة الانتشار على مدار العقد الماضي.

So if we want to keep up with humanity's rising energy use,

لذا إذا أردنا مواكبة استخدام ابن آدم المتزايد للطاقة،

we'll need answers both big and small.

فعلينا إيجاد حلول كبيرة وصغيرة.