Poluarea de la centralele pe cărbune reduce eficiența panourilor solare

An de an, o parte din energia pe care ar putea să o producă panourile solare este blocată de aerosoli. Cărbunele rămâne cel mai poluant combustibil utilizat în producția de energie, generând cele mai mari emisii de carbon pe unitate de energie. Impuritățile din cărbune eliberează o cantitate considerabilă de aerosoli de dioxid de sulf, precum și oxizi de azot și oxizi nitroși. Mai mult, cenușa rezultată din arderea cărbunelui conține adesea metale toxice. Beneficiile pentru sănătate ale înlocuirii energiei pe bază de cărbune sunt, în general, mult superioare costurilor echipamentelor noi de producție a energiei.

O cercetare recentă sugerează însă că problemele generate de poluarea derivată din arderea cărbunelui depășesc impactul asupra sănătății; aceasta interferează și cu alte surse de energie. Cercetătorii au descoperit că aerosolii, atât cei naturali, cât și cei antropogeni, reduc semnificativ cantitatea de energie pe care am putea să o obținem din panouri solare, cu sute de terawați pe an. O mare parte din acești aerosoli provin din arderea cărbunelui.

Studiul, realizat de o echipă din Marea Britanie, se bazează pe un nou inventar global al facilităților solare. Acesta a început cu inventarele cunoscute ale facilităților solare, completate cu imagini de satelit analizate prin inteligență artificială și înregistrări ale locațiilor obținute prin crowdsourcing. Imaginile de satelit au fost folosite apoi pentru a determina dimensiunea acestor facilități, iar datele meteorologice asociate locațiilor au permis estimarea producției lor de energie.

Astfel, s-a putut estima ce ar produce aceste facilități dacă norii și/sau aerosolii nu ar dispersa lumina solară care altfel ar ajunge la panouri. În 2023, de exemplu, peste un sfert din producția potențială de energie solară a fost pierdută, cu peste 20% din cauza norilor și încă 6% din cauza aerosolilor. Acest lucru reprezintă puțin peste 500 de terawați-oră, echivalentul producției anuale complete a 84 de centrale pe cărbune, fiecare cu o capacitate de generare de 1 GW.

Aerosolii sunt un contributor major la aceste pierderi. Cercetătorii au observat că, în cei cinci ani până în 2023, am instalat suficiente capacități solare pentru a produce în medie 250 TW-h de energie suplimentară pe an, dar am pierdut 75 TW-h din aceasta din cauza aerosolilor.

Aerosolii pot contribui de asemenea la formarea norilor, ceea ce provoacă pierderi suplimentare. Totuși, măsura în care aceștia contribuie la formarea norilor este mult mai greu de estimat, așa că cercetătorii s-au concentrat mai mult pe aerosoli în analiza lor. Unii dintre acești aerosoli apar în mod natural, de obicei din praf ridicat de vânturi în regiunile deșertice. Cu toate acestea, în ciuda renumelui deșerturilor ca paradisuri însorite, lumea nu a construit încă multă infrastructură solară în aceste zone, așa că acest aspect nu este la fel de important pe cât s-ar putea crede.

Cărbunele pare a fi un contributor major. Se estimează că aerosolii de dioxid de sulf, produsi în principal prin arderea cărbunelui, reprezintă aproape jumătate din aerosolii analizați aici. Materialul bogat în carbon, care de asemenea provine în mare parte din combustibilii fosili, reprezintă alte 18 procente.

Aceste descoperiri subliniază o problemă complexă și interconectată: cum poluarea generată de cărbune nu doar că afectează sănătatea, dar și cum limitează eficiența altor surse regenerabile de energie, cum ar fi energia solară. Este clar că tranziția către surse de energie mai curate nu este doar o chestiune de mediu, ci și una de eficiență și optimizare tehnologică.

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România