Panourile solare funcționează? MIT plasează suma dolarului pentru impactul economic al poluării

În Delhi, India, "nu există niciodată o zi fără poluare", spune Ian Marius Peters. Prin calculele sale, costul utilizatorilor de energie solară locală este de cel puțin 20 milioane dolari anual.

Delhi nu este singura în această situație. Peters, cercetător la MIT, a fost membru al unui grup de cercetare care a comparat datele din 17 orașe într-un efort de a evalua modul în care poluarea aerului subminează eficacitatea panoului solar, o tehnologie pe care criticii l-au învățat, energie regenerabila. Panourile solare funcționează pe vreme umedă? Panourile solare rămân suficient de curate în aerul poluat pentru a capta energia soarelui? Marea întrebare, însă: Cât de mulți bani suge poluarea aerului din industria soarelui, deoarece produsele nu își îndeplinesc promisiunea?

Răspunsul scurt? Vapa în orașele smoggioase este suficient de rea pentru a scoate din afacere unele firme solare.

Rezultatele anchetei lor au apărut la începutul lunii august în jurnal Energie și Știința Mediului. Pentru a-și face cercetările, "Dacă sistemele lor nu funcționează așa cum a fost prevăzută, cu siguranță nu va fi plăcută și s-ar putea adăuga la scepticismul privind instalarea sistemelor solare în orașe", spune Peters Invers. "Sper că studiul arată că dacă instalați panouri solare în orașe care au o problemă cunoscută cu poluarea aerului, trebuie să luați în considerare acest lucru atunci când faceți planificarea sistemului dumneavoastră. Dacă faceți acest lucru în mod corect, atunci veți putea face predicțiile dvs. corect și evaluările dvs. financiare corecte."

Evident, ca o chestiune de sănătate publică și politică, guvernele și industria ar trebui să se ocupe deja de această poluare a aerului, dar, așa cum a spus Peters pentru MIT News, studiul lor "sperăm că este o altă mică dovadă că ar trebui să îmbunătățim cu adevărat calitatea aerului în orașe, și arată că este foarte important."

Prin utilizarea senzorilor, echipa a colectat date despre pulberile în suspensie care ar putea împrăștia, absorbi sau reflecta lumina, concentrându-se asupra particulelor fine sub 2,5 milimetri în diametru.

Acest material, compusi în principal de sulfați, nitrați, amoniac, carbon și plumb, provine de cele mai multe ori din surse antropice cum ar fi emisiile auto, praful și gătitul - deși nu este mai puțin important acolo unde merge. Poluarea aerului de această dimensiune este suficient de mică pentru a intra nu numai în plămâni, ci și în sânge. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății a ONU, poluarea aerului provoacă anual aproximativ 6,5 milioane de decese premature.

În timp ce este mai puțin înspăimântător, impactul economic asupra colectării energiei solare nu a fost mai puțin strictă, potrivit studiului. Pentru capitala Kolkata, în statul indian Bengalul de Vest, Peters și grupul său au estimat o pierdere de aproximativ 16 milioane de dolari pe an în ceea ce privește energia solară. Orașele din Beijing și Shanghai pierd fiecare câte 10 milioane de dolari anual prin calculele lor.

Echipa a proiectat, de asemenea, că proiectele solare propuse în Los Angeles - în pofida eforturilor depuse pentru a face față problemei istorice a smogului - ar putea costa în continuare utilizatorii de energie solară din oraș între 6 și 9 milioane de dolari în fiecare an.

Pentru a pune aceste numere în context, ar putea ajuta să gândiți în termeni de procente. Poluarea aerului în Dehli, spun cercetătorii, elimină circa 12% din lumina care altfel ar putea fi transformată în energie solară. În Los Angeles, numărul este de aproximativ 2%; în Shanghai este de aproximativ 8 sau 9 la sută.

Comparați-le cu marjele de profit pentru cele mai multe firme solare, adesea cineva în intervalul de 17-20% pentru firmele de milioane de dolari și mult mai puțin pentru firmele mai mici, iar realitatea pare destul de clară: aerul murdar poate să se sufoce foarte puțin afaceri solare înainte de a avea șansa să crească.

"Un lucru pe care sper ca se va intampla din acest studiu este ca mai multe afaceri cu instalarea acestor tipuri de senzori care vor face acest tip de date disponibile", spune Peters. "Senzorii ne permit să facem predicții mai precise cu privire la ieșirea panourilor solare."

Rezumatul studiului

Urbanismul este o amenințare multilaterală. În primul rând, un pericol major pentru sănătate, afectează și trecerea luminii prin atmosfera inferioară. În această lucrare, prezentăm un studiu privind impactul opacității asupra performanței instalațiilor fotovoltaice în orașe. Folosind date de teren pe termen lung, de înaltă rezoluție din Delhi și Singapore, rezultă o relație empirică între reducerea concentrației de insolare și a particulelor fine (PM2.5). Această abordare permite o modalitate directă de estimare a pierderilor legate de poluarea atmosferică cu generarea de energie fotovoltaică oriunde pe planetă. Pentru Delhi, se constată că insularea primită de panourile fotovoltaice de siliciu a fost redusă cu 11,5% ± 1,5% sau cu 200 kWh m-2 pe an între 2016 și 2017 din cauza poluării aerului. Am extins această analiză la alte 16 orașe din întreaga lume și reduceri de insolare estimate, de la 2,0% (Singapore) la 9,1% (Beijing). Folosind date despre spectrul de frecvențe din Singapore, am proiectat modul în care alte tehnologii fotovoltaice ar fi afectate și am descoperit o reducere suplimentară în comparație cu siliciul între 23% relativ pentru GaAs și 42% pentru un material perovskit de 1,64 eV. Având în vedere obiectivele actuale de instalare și prețurile locale pentru energie electrică, ne propunem că pierderile anuale ale veniturilor din instalațiile fotovoltaice ar putea depăși 20 milioane USD doar pentru Delhi, indicând faptul că daunele economice anuale generate de poluarea aerului pentru operatorii site-urilor fotovoltaice și investitorii din întreaga lume ar putea fi miliarde de dolari.