L'énergie solaire est-elle durable? 4 problèmes à résoudre avant la révolution solaire

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Que se passerait-il si le monde manquait de combustibles fossiles? Plus de voitures, plus d'électricité, plus de climatisation. Dès que les dernières piles seront épuisées, nous serons de retour au Moyen Âge. nous ne peut pas laissez cela se produire.

L'énergie est chère, et comme nous continuons à épuiser la Terre de son pétrole, la le prix de l'énergie ne fera qu'augmenter Non, les bas prix de l'essence ne sont pas la fin de la voiture électriqueLa baisse des prix de l'essence met-elle fin à des voitures électriques comme la Tesla Model S? Pas si vite. Les prix du gaz ne sont pas toute l'histoire. Lire la suite - c'est-à-dire, à moins que nous ne trouvions un autre moyen de produire de l'électricité. Quand le carburant est si crucial que applications permettant d'économiser de l'argent 8 applications uniques pour vous aider à économiser de l'essenceÉconomiser de l'argent sur le gaz n'est pas seulement bon pour vous, mais aussi pour la planète. Ces applications vous aident à gérer efficacement le kilométrage et les coûts de carburant de votre véhicule tout en développant de bonnes habitudes de conduite.

Lire la suite devenir monnaie courante, c'est à ce moment que vous savez que le problème est réel.

Sérieusement, nous pourrions à court de combustibles fossiles d'ici 2060.

L'énergie solaire est notre meilleur espoir L'énergie du futur, aujourd'hui: comment fonctionnent les panneaux solaires et les héliostats?Ressources renouvelables. C’est un problème auquel nous sommes confrontés chaque jour, que nous le réalisions ou non. À chaque pompe d'une poignée de gaz, à chaque pression sur l'accélérateur d'une voiture, à chaque prise de notre ... Lire la suite , mais le développement de cette technologie au cours des dernières décennies a été terne. Combien de temps avant que l'énergie solaire ne tienne ses promesses? Qu'est ce qui prend si longtemps? La révolution énergétique arrivera-t-elle à temps?

Le monde a besoin d'énergie solaire…

Pour être juste, l'énergie solaire n'est pas la seulement alternative aux combustibles fossiles. Il existe de nombreuses autres pistes explorées par des esprits brillants à travers le monde, et bien qu'elles présentent toutes un potentiel variable, elles présentent toutes de sérieux inconvénients.

Par exemple, énergie éolienne. Le vent est partout et plein de potentiel énergétique. Il est vert, a une production de pollution négligeable et est relativement efficace en termes d'espace.

Malheureusement, le vent est imprévisible et se manifeste souvent par des surtensions intermittentes, ce qui n'est pas très utile à moins que nous ne puissions développer un stockage à long terme de l'énergie produite. Sans parler du fait que les éoliennes peuvent être extrêmement bruyantes et dangereuses à entretenir.

De plus, les grands parcs éoliens peuvent avoir un impact immédiat sur les conditions météorologiques locales (en influençant la circulation de l'air) et la faune locale (turbines tuant les oiseaux et les chauves-souris). Cela peut être atténué par le développement de éoliennes sans pales, mais il est encore trop tôt pour le dire.

Énergie hydroélectrique est une autre source de carburant qui s'est avérée efficace mais problématique. Les barrages hydroélectriques sont destructeurs pour les écosystèmes aquatiques, créant des plans d'eau stagnants, perturbant les habitudes de migration et tuant carrément de nombreux types de poissons.

Autres formes d'énergie alternative, notamment biocarburants et hydrogène, ont des difficultés à surmonter les problèmes les plus élémentaires: il faut plus d'énergie pour produire eux que l'énergie offerte lorsque consommé.

Une autre option décente est Pouvoir nucléaire, qui est beaucoup plus respectueux de l'environnement que les combustibles fossiles sur une base unitaire. Cependant, l'élimination des déchets reste un problème, et il y a toujours le problème du combustible fini. L'énergie nucléaire pourrait nous faire gagner du temps, mais ce n'est pas une solution permanente au problème.

Ce qui, pour l'instant, ne nous laisse énergie solaire comme la seule solution plausible à long terme.

… Mais les obstacles sont nombreux

Nous avons brièvement couvert pourquoi l'énergie solaire n'a pas décollé Qu'est-ce que l'énergie solaire et pourquoi n'a-t-elle pas décollé?Quel est le gros problème avec l'énergie solaire? Si c'est vraiment aussi important et nécessaire que beaucoup le prétendent, pourquoi n'a-t-il pas encore pris le contrôle de l'industrie énergétique? Lire la suite avant, mais explorons-le un peu plus en détail. Si le soleil est notre supposé sauveur de l'épuisement des combustibles fossiles, qu'est-ce qui empêche la révolution solaire?

Il s'avère que nous avons quelques obstacles à franchir.

Tout d'abord, comme l'énergie éolienne, l'énergie solaire est intermittente. C’est un fait bien connu que les cellules solaires ne génèrent de l’énergie que lorsque le soleil brille sur elles. Ce problème simple rend les cellules solaires complètement inefficaces pour de grandes parties du monde.

Prenez une ville comme Seattle ou Londres. Ce sont des régions qui enregistrent plus de précipitations que d'ensoleillement tout au long de l'année. Pour alimenter ces villes uniquement en énergie solaire, le soleil devrait produire chaque jour au moins deux jours d'électricité. La technologie solaire est loin de cette capacité en ce moment.

Et la forêt amazonienne? Il s’agit de 2,1 millions de kilomètres carrés de terrain qui ne peuvent pas exploiter les rayons du soleil pour l’électricité. Qu'en est-il des pays autour du cercle polaire arctique? Ces endroits pourraient voir le soleil pendant six mois consécutifs, puis l'obscurité pendant les six mois suivants. Ils n'avaient l'électricité que pendant la moitié de l'année. La mise en commun de l'énergie entre différentes zones représente également un problème, car la perte d'énergie sur de longues lignes électriques devient prohibitive. Nous pourrions résoudre ce problème avec des supraconducteurs à température ambiante, mais cette technologie est encore loin.

Ce qui nous amène au prochain gros problème: stockage d'énergie solaire. Si la production solaire n'est disponible qu'à certains moments de la journée dans certaines régions du monde, la réponse évidente est de mettre cette énergie en bouteille et de la conserver pour plus tard. Malheureusement, c'est beaucoup plus facile à dire qu'à faire.

Le problème est que les batteries bon marché ont des problèmes de longévité ou de fiabilité tandis que les batteries de qualité sont d'un coût prohibitif à produire. En 2013, les batteries lithium-ion à grande échelle ont oscillé autour du prix de 1000 $ / kWh.

Heureusement pour nous tous, 2015 a inauguré une nouvelle ère lorsque le PDG de Tesla, Elon Musk a dévoilé des batteries de nouvelle génération Elon Musk vient-il de nous sauver des combustibles fossiles? Lire la suite pour une utilisation à petite échelle par les consommateurs et par les grandes entreprises. Les prix devraient commencer autour de 350 $ / kWh et ne coûteront qu'à partir d'ici.

Mais le stockage de l'énergie solaire n'a d'importance que si nous pouvons produire plus d'électricité que ce dont nous avons réellement besoin afin de pouvoir stocker l'excédent, c'est pourquoi nous devons également parler de efficacité des cellules solaires.

Un ménage américain moyen nécessite environ 24 kWh par jour (ou 1 kW par heure). Cependant, ce chiffre n'est pas uniformément réparti: la consommation d'électricité est relativement constante tout au long de la journée, des pics le soir après que les gens rentrent du travail, puis tombe à presque rien après que tout le monde est allé dormir. Cela pose un problème.

Pour qu'il y ait de l'électricité pendant la nuit, l'énergie solaire doit être captée et stockée pendant la journée alors que le soleil n'est pas encore là. Mais si les gens utilisent l'électricité pendant le jour, les cellules solaires doivent capter le plus de soleil possible: suffisamment pour répondre aux demandes d'électricité de jour et assez pour faire le plein de batteries pour la nuit.

Ou en d'autres termes, si nous supposons que nous obtenons six heures de «bon soleil» par jour - et c'est généreux - alors la capacité solaire doit être suffisante pour capter 24 heures d'énergie pendant ces six heures période. Après tout, les évaluations des cellules solaires sont basées sur des conditions idéales: un soleil clair à midi à l'équateur de la Terre.

Parlons donc d'efficacité. En moyenne, un panneau solaire évalué par le consommateur peut générer environ 10 watts par heure par mètre carré. ft. Par conséquent, pour générer 1 kWh, il vous faudrait 100 m². ft. de panneaux solaires. Mais cela suppose que le soleil brille toute la journée et nous savons que ce n'est pas vrai.

Si nous supposons six heures de «bon soleil», nous aurions alors besoin de quatre fois plus de panneaux solaires, ce qui nous porte à 400 m². ft. de panneaux solaires pour répondre aux besoins en électricité d'un ménage américain moyen. Et la somme de tous ces panneaux devrait être évaluée à 4 kW.

À une moyenne de 5 $ par watt, un système de 4 kW coûterait environ 20 000 $. Grâce à Tesla, nous pouvons désormais acheter trois batteries de 10 kWh à 3 500 $ chacune pour un total net de 10 500 $. Donc, pour environ 30 500 $, vous pourriez avoir un système opérationnel qui répond à vos besoins quotidiens en électricité et jusqu'à 30 heures de batterie (en supposant que vous ayez 400 m². ft. de terrain compatible avec les panneaux).

Bien sûr, tout cela suppose que vous avez 400 m². ft. de terres compatibles avec les panneaux, ce qui n'est tout simplement pas vrai pour la plupart des gens (en particulier dans les zones urbaines). Pour que cela soit une vraie solution pratique, nous devons améliorer massivement l'efficacité des cellules solaires, ou couvrir essentiellement tous les bâtiments avec elles, en utilisant quelque chose comme cellule solaire pulvérisée Efficace. Pas cher. Impressionnant. Voici pourquoi les nouvelles cellules solaires à pulvériser comptentLe coût de l'énergie solaire devrait baisser brusquement après qu'une équipe de scientifiques travaillant au L'Université de Sheffield au Royaume-Uni a annoncé le développement de cellules solaires à l'aide d'un vaporisateur processus. Lire la suite La technologie.

Enfin, nous avons de gros problèmes concernant infrastructure d'énergie solaire à travers le monde. L'essence de ce problème se résume à ceci: pensez à tout ce qui fonctionne actuellement aux combustibles fossiles (par exemple les voitures, les centrales électriques, etc.), puis pensez à la quantité de travail qui serait nécessaire pour convertir tout ça à être solaire-compatible.

De nombreuses centrales électriques devraient être fermées, voire démolies, afin d'être reconstruites en fermes solaires. Les automobiles à essence, diesel et hybrides devraient être abandonnées au profit de des véhicules entièrement électriques comme la Tesla Comment les voitures électriques dépasseront les limites de chargeLes voitures électriques sont géniales - sauf pour leur autonomie. Les voitures électriques peuvent-elles surmonter les technologies d'autonomie? Lire la suite . Et puis il y a des coûts périphériques, comme la conversion des stations-service en stations de recharge.

C'est tout très cher.

Mais si nous regardons l'avenir des infrastructures solaires à plus grande échelle, le MIT vient de publier une étude qui a permis déploiement de l'énergie solaire à l'échelle du térawatt d'ici 2050. Cela suffit pour alimenter 41,7 milliards de foyers au taux de consommation électrique américain moyen.

Peut-être que l'adoption solaire généralisée avant de manquer de combustibles fossiles pourrait être possible après tout.

Bonne nouvelle: l'avenir s'annonce brillant

Si vous êtes allé si loin et êtes toujours sceptique quant à l’avenir de la technologie solaire, je ne vous en voudrais pas. Il a été présenté comme un changeur de jeu pendant des décennies et tous ces développements récents peuvent sembler être plus de fumée.

Eh bien, la vérité est que énergie alternative pouvez travail.

Le Costa Rica a récemment dépassé 75 jours d'affilée n'utilisant que des énergies renouvelables. Certes, la majeure partie a été réalisée par le biais de centrales hydroélectriques pendant une saison de fortes pluies, mais cela donne une lueur d'espoir à ceux d'entre nous qui veulent briser notre dépendance au pétrole.

En plus de cela, la France a récemment promulgué un décret qui oblige tous les nouveaux bâtiments commerciaux à couvrir leurs toits de panneaux solaires ou des plantes. C'est une petite mais importante étape qui montre que le monde commence à accepter que l'énergie solaire n'est pas seulement nécessaire pour l’avenir, c’est plausible comme une vraie solution.

Si nous le permettons, l'énergie solaire a le potentiel d'être l'un des plusieurs technologies qui changeront le monde pour toujours Top 10 des technologies émergentes qui changent le mondeDe l'agriculture à la médecine en passant par l'énergie, des progrès sont réalisés chaque jour. Apprenez un peu sur ces 10 technologies émergentes qui pourraient affecter directement votre vie au cours des prochaines années. Lire la suite . Et grâce aux développements récents et aux changements sociaux, ce changement pourrait arriver plus tôt que nous le pensons.

Avez-vous des réserves sur l'énergie solaire? Combien de temps pensez-vous avant que le monde n'abandonne définitivement les combustibles fossiles? Ce jour viendra-t-il jamais? Partagez vos impressions avec nous dans les commentaires!

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