الطاقة الشمسية في الصحاري: فرصة لمستقبل مستدام

وفي فيينا، خلال اجتماع الاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض، تم تقديم اقتراح مبتكر يسلط الضوء على ذلك المناطق القاحلة كبيئات مثالية لتسخير الطاقة الشمسية. والسبب الرئيسي هو أن هذه المناطق لديها إشعاع شمسي مرتفع للغاية، علاوة على ذلك، لا تتنافس على استخدام الأراضي مع الأنشطة الزراعية أو الحضرية.

ومن أهم التحديات التي تواجه الطاقات المتجددة، وخاصة الطاقة الشمسية مساحة الأرض الكبيرة المطلوبة للتثبيت. ومع ذلك، فإن الاستفادة من الصحاري مثل الصحراء الكبرى أو أتاكاما يمكن أن تكون الحل الأمثل نظرا للمساحة السطحية الهائلة المتاحة والكمية الكبيرة من الإشعاع الشمسي التي تتلقاها.

مميزات تركيب محطات الطاقة الشمسية في المناطق الصحراوية

مزايا استخدام الصحارى لتركيب محطات الطاقة الشمسية عديدة. ال تتلقى الصحارى ما يصل إلى 82% من ساعات الطاقة الشمسية المباشرةمما يضمن الظروف المثالية لتوليد الطاقة بشكل مستمر. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك صحراء أتاكاما، التي تعتبر أكثر الأماكن المشمسة على هذا الكوكب، حيث تتمتع بمستويات عالية للغاية من أشعة الشمس.

وعلاوة على ذلك، تقدم الصحارى توافر الأراضي على نطاق واسع خالية من الاحتلال البشري أو الزراعي. وهذا لا يسهل بناء محطات الطاقة الشمسية فحسب، بل يسمح أيضًا بتوسيع هذه المشاريع دون إثارة صراعات حول استخدام الأراضي.

الطاقة الشمسية المركزة: حل لتوليد الطاقة النظيفة

على الرغم من أن محطات الطاقة الكهروضوئية هي الأكثر شهرة في توليد الطاقة الشمسية، إلا أن محطات الطاقة الشمسية المركزة (CSP) فهي بديل ممتاز للمناطق الصحراوية. وعلى عكس الخلايا الكهروضوئية، يمكن لهذه المحطات تخزين الطاقة الحرارية لتوليد الكهرباء حتى في الليل.

في محطة الطاقة الشمسية المركزة، المرايا تركز ضوء الشمس في جهاز استقبال مركزي يصل إلى درجات حرارة عالية للغاية. وتستخدم هذه الحرارة بدورها لتوليد البخار الذي يحرك التوربينات وينتج الكهرباء. وهذا النوع من التكنولوجيا مثير للاهتمام بشكل خاص بالنسبة للصحاري، حيث أن الإشعاع الشمسي ثابت ويضمن مستويات عالية من الطاقة على مدار العام.

الفوائد الاقتصادية والبيئية

بالإضافة إلى الفوائد التقنية، استخدام الصحاري لتوليد الطاقة الشمسية لها تأثير إيجابي محتمل على الاقتصاد والبيئة. ومن الناحية الاقتصادية، فإن التشعيع العالي لهذه المناطق يجعل من الممكن خفض تكاليف إنتاج الكهرباء. تشير التقديرات إلى أن نقل الكهرباء المولدة في الصحراء مثل الصحراء الكبرى إلى المدن الكبرى لن يتكلف سوى 20 سنتا لكل كيلووات / ساعة.

ومن الناحية البيئية، فإن تأثير إنشاء محطة للطاقة الشمسية جيدة التخطيط في الصحراء ضئيل للغاية. وعلى عكس النظم البيئية الأخرى الأكثر هشاشة، تتمتع الصحاري بتنوع بيولوجي منخفض، مما يقلل من خطر تأثير هذه المشاريع بشكل خطير على الحيوانات أو النباتات المحلية.

التحديات اللوجستية والبيئية

ومع ذلك، فإن تركيب الألواح الشمسية في الصحاري لا يخلو من التحديات. واحدة من أهمها هو المسافة بين الصحاري ومراكز المدن. يجب نقل الكهرباء لمسافات طويلة، الأمر الذي يتطلب بنية تحتية مكلفة ومعقدة للنقل. وعلى المدى الطويل، ستكون هناك حاجة إلى الاستثمار في شبكات الجهد العالي التي تربط هذه المناطق بالمدن الكبرى، الأمر الذي قد يؤدي إلى زيادة التكاليف الأولية بشكل كبير.

التحدي الآخر هو شروط جو متطرف وتراكم الغبار على الألواح. يمكن أن تؤثر العواصف الرملية والرياح الكاشطة على كفاءة الألواح الشمسية، مما يتطلب صيانة مستمرة، والتي يمكن أن تكون معقدة ومكلفة في مثل هذه البيئة غير المضيافة. علاوة على ذلك، فإن ندرة المياه في هذه المناطق تمثل مشكلة إضافية لتنظيف الألواح.

وعلى الرغم من هذه التحديات، فمن الضروري أن نأخذ في الاعتبار الإمكانات الهائلة لهذه المجالات للمساهمة في التخفيف من آثار تغير المناخ. ولكن من الضروري أن يتم التخطيط لأي مشروع بعناية لتقليل التأثيرات السلبية وتعظيم الفوائد البيئية.

التأثير على النظم البيئية الصحراوية

جانب مهم يجب مراعاته هو التأثير على النظم البيئية. على الرغم من أن الصحارى قد تبدو قاحلة، إلا أنها تتمتع بأنظمة بيئية متوازنة بشكل دقيق. تتكيف الحيوانات والنباتات التي تعيش هناك مع الظروف القاسية، وقد تؤثر مزرعة الطاقة الشمسية ذات الموقع السيئ على موائلها. ومع ذلك، مع التخطيط السليم وتدابير التخفيف، من الممكن تقليل هذه المخاطر.

ومن ناحية أخرى، تشير بعض الدراسات إلى ذلك الأمر بشكل مؤكد ويمكن للتدخلات الشمسية أن يكون لها آثار مفيدة في النظم البيئية الصحراوية، عن طريق إحداث تغييرات في المناخ المحلي الذي يدعم التنوع البيولوجي. وأظهرت دراسة حديثة أجريت في الصين أن إنشاء محطة للطاقة الشمسية في صحراء قاحلة أدى إلى تحسين خصائص التربة ودعم تجديد النباتات المحلية.

إن استخدام الصحاري لإنتاج الطاقة الشمسية ينطوي على إمكانات هائلة. ومع التقدم التكنولوجي والحلول المتطورة للتحديات الحالية، فمن المرجح أن نرى المزيد من هذه المشاريع في المستقبل.