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

Переводчик: Rostislav Golod Редактор: Anna Kotova

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

Ежедневно пески пустыни Сахара нагреваются до 80° Цельсия.

Stretching over roughly nine million square kilometers,

Занимая площадь почти девять миллионов квадратных километров,

this massive desert receives about 22 million terawatt hours of energy

эта огромная пустыня получает в год

22 миллиона тераватт-часов солнечной энергии.

from the Sun every year.

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

Это почти в 100 раз больше объёма энергии, потребляемого населением Земли за год.

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

Что, если накрыть пустыню солнечными батареями?

Решит ли это вопросы получения возобновляемой энергии раз и навсегда?

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

Частицы света, попадая на поверхность солнечных батарей,

несут столько энергии,

to knock electrons out of their stable bonds.

что способны выбивать электроны, нарушая их стабильные связи.

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

Возвращаясь в стабильное состояние, электроны вырабатывают электричество.

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

Однако существуют ограничения по объёму производимой батареями энергии.

Solar panels can only interact with certain wavelengths of light,

Солнечные батареи взаимодействут только со светом определённых частот,

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

поэтому более половины поступающего света невозможно превратить в энергию.

And even light particles they can convert often bounce off them

Но даже те частицы света, которые способны давать энергию,

часто отражаются от поверхности батареи, не взаимодействуя с электронами.

without ever hitting an electron.

But thanks to clever scientists and engineers

Однако стараниями учёных и инженеров,

and substantial government investment,

а также благодаря щедрому государственному финансированию,

solar panels are generating more electricity than ever.

солнечные батареи сегодня вырабатывают намного больше электричества, чем раньше.

Anti-reflective coatings and patterns on the panels’ surface

Противоотражающие покрытия и модификации поверхностей

create more opportunities for incoming light particles to hit electrons.

позволяют частицам света больше взаимодействовать с электронами.

These techniques have increased commercial solar panel efficiency

Благодаря всем этим технологиям,

экономическая эффективность солнечных батарей возросла с менее 15% до 25%,

from the low-teens to 25%,

with experimental models reaching up to 47%.

а на экспериментальных моделях доходит даже до 47%.

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

Более того, за десять лет стоимость солнечной энергии снизилась на 89%

thanks in part to global supply chains for other technologies

отчасти благодаря глобальным производственным цепочкам

и другим технологиям, где применяются аналогичные материалы.

that use the same materials.

Together, these factors have made solar power

В совокупности, благодаря этим факторам, солнечная энергия стала

the cheapest source of electricity on Earth.

самым дешёвым источником электричества на Земле.

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

В таких странах, как Индия, Китай, Египет и США,

have already taken these new panels into the desert.

уже устанавливают новые солнечные батареи в пустыне.

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

Их огромные солнечные электростанции (СЭС) имеют

площади от 15 до 56 квадратных километров,

and when the sun is high in the sky,

и когда солнце высоко в небе,

these plants can provide energy

эти электростанции питают энергией

for hundreds of thousands of local residents.

сотни тысяч домов.

But these farms also get extremely hot.

Но эти электростанции сильно нагреваются.

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

Свет, который не превращается в энергию или отражается, поглощается в виде тепла,

which reduces a panel’s efficiency.

что снижает эффективность батареи.

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

На используемые на СЭС системы охлаждения тратятся гигантские объёмы энергии,

powering fans or moving water to maintain optimal temperatures.

с помощью которой работают вентиляторы

или подаётся вода для поддержания оптимальных температур.

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

Но даже несмотря на системы охлаждения, работающие в пустыне солнечные батареи

поглощают намного больше тепла, нежели естественная песчаная среда.

than the natural sandy environment.

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

Всё это не причиняло вреда в масштабах существующих СЭС.

But if we tried to cover the Sahara,

Но если бы мы установили их по всей Сахаре,

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

это бы серьёзным образом повлияло на климат в регионе.

Constructing solar farms already disrupts local ecosystems,

Солнечные электростанции уже нарушают устойчивость экосистем,

but a plant of this scale could dramatically transform

но СЭС такого масштаба может в корне

the desert landscape.

изменить ландшафт пустыни.

Thankfully, solar panels aren’t our only option.

Есть и хорошие новости: солнечные батареи — не единственная технология.

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

На некоторых крупнейших СЭС в мире применяют новый подход —

giant mirrors.

гигантские зеркала.

Morocco’s Noor Power Plant,

СЭС Нур-Уарзазат в Марокко,

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

которая в итоге займёт площадь в почти 30 квадратных километров в пустыне Сахара,

is a concentrated solar power plant.

является СЭС башенного типа.

По замыслу разработчиков, свет отражается и попадает на аккумулирующую установку,

This design reflects light onto a receiver,

which converts that energy to heat, and then electricity.

которая превращает солнечную энергию в тепловую, а затем — в электричество.

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

Из-за этих зеркал также возникают опасные для окружающей фауны температуры,

but they have less potential to transform the landscape.

но из-за них ландшафт изменится незначительно.

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

А поскольку после нагревания потребуется время на то, чтобы материалы остыли,

these plants often continue producing electricity past sunset.

эти СЭС продолжают вырабатывать энергию даже после захода солнца.

Вне зависимости от того, применяются ли на них батареи или зеркала,

Whether they use panels or mirrors,

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

промышленные СЭС часто легко встраиваются в энергетическую инфраструктуру.

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

Однако сложности возникают при передаче их энергии за пределы электросетей.

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

В некоторых странах работают над возможностями соединения электросетей.

And many farm store energy in massive batteries,

А на многих СЭС энергия хранится в огромных аккумуляторах

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

или электроэнергия превращается

в чистый газ, который можно использовать позже.

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

Но в настоящее время такие технологии всё ещё стоят дорого и работают неэффективно.

Более того, промышленное внедрение источников возобновляемой энергии

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

сопряжено с теми же проблемами, что и ископаемые виды топлива:

as fossil fuels,

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

это экологически вредная добыча ископаемых

и глобальные цепи поставок с выбросами углерода.

Fortunately, solar can exist on many scales,

Однако плюс в том, что солнечная энергия может вырабатываться в разных масштабах:

from industrial solar farms to smaller installations

от крупных промышленных СЭС до небольших установок,

that power individual buildings and rural communities.

обслуживающих отдельные здания или небольшие населённые пункты.

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

Такие проекты могут служить дополнительными источниками

и обеспечивать пассивное энергоснабжение регионов, не охваченных электросетями.

for regions off the grid.

And since solar panels rely on a few simple components,

И поскольку для производства солнечных батарей не требуется сложных компонентов,

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

их можно быстро установить и относительно просто содержать.

In fact, it’s this flexibility that enabled solar

Именно из-за удобства эксплуатации за последние десять лет

to become so cheap and ubiquitous over the last decade.

солнечные батареи превратились

в дешёвый и повсеместно распространённый источник энергии.

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

Поэтому, если мы хотим угнаться за всё возрастающими темпами потребления энергии,

we'll need answers both big and small.

мыслить нам предстоит как глобально, так и локально.