I pannelli solari galleggianti offshore sono un modo ideale per soddisfare le esigenze di energia solare di paesi ad alta densità di popolazione come l’Indonesia e la Nigeria., secondo uno studio pubblicato il 27 luglio 2023 da David Firnando Silalahi e Andrew Blakers, entrambi della School of Engineering presso il Università nazionale australiana. Inoltre, le mappe del calore globale mostrano che l’arcipelago indonesiano e il Golfo di Guinea vicino alla Nigeria hanno il maggior potenziale per i pannelli solari galleggianti.
Il solare galleggiante, noto anche come fotovoltaico galleggiante (FPV) o fattorie solari galleggianti, prevede l’installazione di pannelli solari su corpi idrici come laghi, bacini e canali. Gli esperimenti con il solare galleggiante risalgono agli anni ’70. Tuttavia, i recenti progressi tecnologici e le crescenti preoccupazioni ambientali hanno suscitato un rinnovato interesse per l’installazione di sistemi solari galleggianti sulla superficie degli oceani.
Mentre le opzioni solari terrestri possono essere limitate nelle regioni altamente popolate a causa di conflitti sull’uso del suolo, il solare galleggiante offshore offre un’alternativa interessante, specialmente nelle regioni che hanno mari calmi con onde e venti minimi. Tali aree potrebbero generare fino a un milione di TWh all’anno, cinque volte di più del fabbisogno di energia solare di un’economia globale completamente decarbonizzata che sostiene 10 miliardi di persone benestanti, concludono i ricercatori.
Solare galleggiante nell’ICTZ
Credito immagine: MDPI
Queste installazioni solari offshore proposte sarebbero situate nella zona di convergenza intertropicale, nota ai marinai offshore come la stasi per la mancanza di vento e mare calmo. Ai tempi della potenza della vela, le navi rimanevano spesso bloccate lì senza vento per gonfiare le vele, a volte per settimane.
L’ICTZ si estende a circa cinque gradi a nord ea sud dell’equatore, in cui gli alisei prevalenti dell’emisfero settentrionale si scontrano con gli alisei dell’emisfero meridionale, annullandosi a vicenda. A causa dell’intenso riscaldamento solare vicino all’equatore, l’aria calda e umida viene spinta nell’atmosfera come una mongolfiera. Poiché l’aria circola verso l’alto, spesso c’è poco vento di superficie nelle zone di stasi. Di seguito un estratto dello studio.
“Questo studio valuta il potenziale delle superfici oceaniche per i siti solari fotovoltaici galleggianti. I luoghi preferibili per i pannelli solari marittimi sono quelli in cui l’altezza massima delle onde e la velocità del vento sono basse perché ciò riduce il costo delle difese ingegneristiche necessarie per proteggere i pannelli. Sono stati analizzati 40 anni di velocità massima del vento orario e dati sull’altezza delle onde per mappare i siti preferibili per il fotovoltaico solare galleggiante. Le maggiori altezze delle onde e le velocità del vento sperimentate negli anni dal 1980 al 2020 sono state selezionate per caratterizzare l’idoneità, poiché sono i valori massimi che determinano il costo delle difese ingegneristiche.
“La superficie dell’oceano copre 363 milioni di km2, ovvero circa il 72% della superficie terrestre. L’ambito di questa ricerca comprende le superfici marine e oceaniche entro 300 km dalla terraferma. L’analisi è condotta con una risoluzione spaziale di 11 km per fornire una valutazione del potenziale per i siti solari fotovoltaici galleggianti marittimi. È la prima indagine completa sull’ambito richiesto per il fotovoltaico solare galleggiante marittimo che considera fattori come l’altezza massima oraria delle onde e la velocità massima oraria del vento.
Mari calmi e acque poco profonde
La maggior parte del paesaggio marino globale sperimenta onde più alte di 10 metri (65 piedi) e venti più forti di 20 metri al secondo (70 km/h). Diverse aziende stanno lavorando per sviluppare difese ingegneristiche in modo che i pannelli galleggianti offshore possano tollerare tali condizioni. Tuttavia, gli ambienti marittimi favorevoli lungo l’equatore richiedono meccanismi di difesa molto meno robusti e costosi. Le regioni che non sperimentano onde più grandi di 6 metri o venti più forti di 15 metri al secondo potrebbero generare fino a un milione di TWh all’anno, secondo lo studio.
I mari poco profondi che si trovano vicino a grandi masse terrestri sono preferiti per ancorare i pannelli solari galleggianti al fondo del mare, secondo un rapporto sulla ricerca di La conversazione. Tuttavia, a causa della vicinanza alla terraferma, è necessario prestare particolare attenzione a ridurre al minimo i danni all’ambiente marino, alle attività di pesca e alle rotte marittime. I ricercatori osservano inoltre che il riscaldamento globale può alterare i modelli di vento e onde in modi non facilmente prevedibili.
Le installazioni solari galleggianti sulla superficie dell’oceano presentano sfide, in particolare dalla corrosione del sale e dalle incrostazioni marine. Tuttavia, nonostante queste sfide, ritengono che i pannelli galleggianti offshore forniranno un’ampia componente del mix energetico per i paesi che hanno accesso a mari equatoriali calmi. Prevedono che entro la metà del secolo circa un miliardo di persone in questi paesi dipenderà principalmente dall’energia solare.
“Abbiamo trovato il gruppo di regioni più adatto entro 5-12 gradi di latitudine dell’Equatore, principalmente dentro e intorno all’arcipelago indonesiano e nel Golfo di Guinea vicino alla Nigeria. Queste regioni hanno un basso potenziale per la generazione eolica, un’elevata densità di popolazione, una rapida crescita (sia della popolazione che del consumo di energia) e sostanziali ecosistemi intatti che non dovrebbero essere autorizzati per i parchi solari. Le tempeste tropicali raramente colpiscono le regioni equatoriali”, affermano i ricercatori.
Indonesia e Africa occidentale
L’Indonesia è un paese densamente popolato, in particolare sulle isole di Giava, Bali e Sumatra. Entro il 2050, la sua popolazione potrebbe superare i 315 milioni di persone. Sarebbero necessari circa 25.000 km quadrati di pannelli solari per sostenere una ricca Indonesia dopo la completa decarbonizzazione dell’economia utilizzando l’energia solare.
L’Indonesia ha la possibilità di far galleggiare un gran numero di pannelli solari nei suoi calmi mari interni. La regione ha circa 140.000 km quadrati di paesaggio marino che non ha sperimentato onde più grandi di 4 metri o venti più forti di 10 metri al secondo negli ultimi 40 anni. L’area marittima dell’Indonesia di 6,4 milioni di km quadrati è 200 volte più grande di quanto richiesto se l’intero fabbisogno energetico futuro dell’Indonesia fosse soddisfatto da pannelli solari galleggianti offshore.
Anche le acque del Golfo di Guinea vicino all’Africa occidentale sarebbero adatte per installazioni solari galleggianti offshore, che porterebbero abbondante energia rinnovabile in gran parte di quel continente.
Il da asporto
Abbastanza luce solare cade sulla Terra ogni 90 minuti per soddisfare il fabbisogno energetico di tutti gli 8 miliardi di persone che attualmente vivono sulla nostra piccola scialuppa di salvataggio blu all’estremità di una galassia minore per un anno. Tutto quello che dobbiamo fare è raccoglierlo per eliminare tutte le emissioni di carbonio e metano dal settore energetico. Mentre il mondo passa ai veicoli elettrici, anche quel settore sarà decarbonizzato.
Questa ricerca suggerisce che il far galleggiare l’energia solare sulla superficie degli oceani potrebbe soddisfare il fabbisogno energetico combinato di tutto il mondo cinque volte di più. Sarà facile? No, non lo sarà, così come non è facile estrarre petrolio dal North Slope dell’Alaska, costruire oleodotti o grandi petroliere, enormi raffinerie e sistemi complessi per portare alla fine petrolio, benzina, gas metano e altri prodotti industriali. utenti.
Siamo di fronte all’estinzione. Forse è giunto il momento di smetterla di lamentarsi di quanto sarà difficile passare alle energie rinnovabili e iniziare a costruire i sistemi che ci consentiranno di prosperare in futuro. Invece di costruire nuove centrali elettriche a carbone, metano e nucleare, è tempo di smettere di scavare più a fondo e iniziare a pensare a come sopravvivere per i millenni a venire. Questa ricerca è una road map per un futuro sostenibile. Dovremmo seguirlo.
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