Heitari pláneta mun gera sólarorku óhagkvæmari

Sólarorka er grænn, endurnýjanlegur orkugjafi og mikilvæg leið til að draga úr því að plánetan treysti jarðefnaeldsneyti. Hin mikla von er sú að þessi og önnur endurnýjanleg uppspretta geti hjálpað til við að snúa við hituninni sem ógnar loftslagi okkar.



En það er vandamál: Loftslagsbreytingar munu líklega hafa veruleg áhrif á sólarorkuframleiðslu, ekki síst vegna breytinga á magni innfalls sólarljóss í mismunandi heimshlutum. Sum svæði munu sjá meira sólarljós og önnur minna vegna breytinga á skýjahulu, vatnsinnihaldi andrúmsloftsins, úðabrúsa og svo framvegis. Flestir staðir munu sjá meiri breytileika.

Nákvæmar breytingar á tilteknum stöðum er erfitt að reikna út. Þess vegna eiga vísindamenn, stefnumótendur, orkuveitendur og aðrir í erfiðleikum með að spá fyrir um hvernig svæði þeirra verða fyrir áhrifum.





er vatn á tunglinu

Í dag sýna Ian Peters og Tonio Buonassisi hjá MIT hvers vegna taka þarf tillit til annars þáttar: hitastig. Framleiðsla ljósafrumna minnkar eftir því sem þær verða heitari. En hvernig þetta mun staðast þegar plánetan hlýnar er illa skilið, þar sem Peters og Buonassisi stíga inn.

Ljósafrumur búa til straum þegar sólarljós flytur orku til rafeinda í efninu. Þetta ferli skapar einnig jákvætt hlaðin göt í byggingunni sem flæða í gagnstæða átt við rafeindir.

Breyting á raforkuframleiðslu milli 2000 og 2100

Mikilvægur þáttur í skilvirkni ljósafrumna er hraðinn sem rafeindir sameinast á ný við götin, ferli sem tekur þær út úr leiðnisviðinu og dregur þannig úr framleiðslu. Þessi hraði er mjög viðkvæmur fyrir hitastigi: því heitara sem það er, því hærra er endurröðunarhraði.



Það mun líklega gegna mikilvægu hlutverki þegar plánetan hlýnar, segja Peters og Buonassisi. Þeir reikna út að að meðaltali lækki ljósafrakstur um 0,45% fyrir hverja gráðu hækkun hitastigs.

valda símar þunglyndi

Þeir rannsaka síðan áhrif þessarar breytinga með því að nota hitabreytinguna sem Alþjóðanefnd um loftslagsbreytingar spáði fyrir um. IPCC hefur gert nokkrar spár byggðar á mismunandi mati á losun gróðurhúsalofttegunda í framtíðinni. Peters og Buonassisi nota svokallaða Representative Concentration Pathway 4.5 atburðarás, þar sem losun nær hámarki árið 2040 og hækkar meðalhita jarðar um 1,8 gráður Kelvin árið 2100.

Þar sem hitastig hækkar næstum alls staðar á landmassa plánetunnar okkar minnkar orkuframleiðsla alls staðar, segja þeir. En sum svæði verða verr stödd en önnur. Svæði sem eru sérstaklega fyrir áhrifum eru Suður-Bandaríkin, Suður-Afríku og Mið-Asía.

lungum utan líkamans

Þeir halda áfram að framleiða alþjóðlegt kort sem sýnir umfang breytinga á aflframleiðslu á hvaða svæði sem er.



Vísindamennirnir benda að sjálfsögðu á ýmsa fyrirvara. Þeir segja að aðrir þættir muni einnig hafa áhrif á aflgjafa frá ljósafrumum. Einkum mun magn innfalls sólarljóss ráðast af skýjahulu og vatnsinnihaldi andrúmsloftsins (þ.e. rakastig).

Og þeir benda á að -0,45%/K talan sem þeir nota til að reikna út lækkun aflgjafa er bara dæmigerð tala. Bylting í efnisvísindum gæti breytt henni verulega í framtíðinni. Til dæmis hafa efni með hærra bandbil, eins og kadmíumtellúríð, verulega minni skilvirkni.

Engu að síður eru skilaboðin skýr. Hlýnun jarðar mun draga verulega úr því afli sem ljósafhlöður geta framleitt, sums staðar umtalsvert. Og það þarf að gera grein fyrir því þegar kemur að framtíðarorkuskipulagningu.

Tilvísun: arxiv.org/abs/1908.00622 : Áhrif hnattrænnar hlýnunar á kísil PV orkuframleiðslu árið 2100

fela sig

Raunveruleg Tækni

Flokkur

Óflokkað

Tækni

Líftækni

Tæknistefna

Loftslagsbreytingar

Menn Og Tækni

Silicon Valley

Tölvun

Mit News Tímaritið

Gervigreind

Rými

Snjallar Borgir

Blockchain

Eiginleikasaga

Alumni Prófíll

Alumni Tenging

Mit News Lögun

1865

Mín Skoðun

Messugötu 77

Hittu Höfundinn

Prófílar Í Rausnarskap

Sést Á Háskólasvæðinu

Alumni Bréf

Fréttir

Kosningar 2020

Með Vísitölu

Undir Hvelfingu

Brunaslanga

Óendanlegar Sögur

Tækniverkefni Heimsfaraldurs

Frá Forseta

Forsíðufrétt

Myndasafn

Mælt Er Með