گاه یک پرسش ساده میپرسید، اما با یک پاسخ پیچیده مواجه میشوید. اگر تا به حال این سوال برایتان پیش آمده که آیا میتوان تمام سدهای برق آبی (Hydropower dams) را با پنلهای خورشیدی جایگزین کرد، پاسخ ساده این است: بله، البته با صرف زمان و هزینه کافی! اما برای جایگزینی یک سد برق آبی به چند پنل خورشیدی نیاز است؟ برای بررسی این موضوع با اِروتِک همراه باشید.
به سادهترین زبان، سدهای برق آبی با استفاده از آب برای چرخش توربینها کار میکنند که به ژنراتورها متصل هستند. این ژنراتورها جریان الکتریکی تولید میکنند. به طور مثال، سد معروف گرند کولی (Grand Coulee Dam) هر ساله ۲۱ میلیارد کیلووات ساعت (kWh) برق تولید میکند.
توان نامی یک پنل خورشیدی تجاری معمولی ۵۰۰ وات یا ۰.۵ کیلووات است. بر خلاف سد که ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته کار میکند، پنلهای خورشیدی تنها زمانی که خورشید در آسمان است برق تولید میکنند. یک پنل تجاری به طور متوسط سالانه ۵۰۰ تا ۹۰۰ کیلووات ساعت برق تولید میکند. برای تولید همان میزان برقِ این یک سد، به حداقل ۲۳ میلیون پنل نیاز خواهید داشت!
اکنون که محاسبات ریاضی را کنار گذاشتیم، به سراغ سناریوهای فرضی میرویم. در مطالعهای که در نشریه نیچر سستینبیلیتی (Nature Sustainability) منتشر شده است، پژوهشگران نتایج نظری را برای یک پرسش بزرگ مطرح کردند: آیا پنلهای خورشیدی میتوانند همان مقدار انرژی تولیدشده توسط تمام سدها را تولید کنند؟ پاسخ با کمال تعجب بله است، اما کار سادهای نخواهد بود!
مزارع خورشیدی به جای نیروگاههای برق آبی؟
به طور مثال ایالات متحده بیش از ۱۴۰۰ نیروگاه برقآبی دارد و سدهای برق آبی ۶ درصد از برق این کشور را تامین میکنند. در سال ۲۰۲۳، انرژی خورشیدی تنها حدود ۴ درصد از برق را تولید کرد. تیمی از زیستشناسان و مهندسان عمران از دانشگاه شهری نیویورک (City University of New York) ایده جایگزینی هر سد برقآبی با یک مزرعه خورشیدی را بررسی کردند و نتایج، اگرچه نظری هستند، اما شگفتانگیزند. برای تولید همان مقدار برق، پنلهای خورشیدی تنها حدود ۱۳ درصد از فضای فعلی مخازن سدها یا ۵۲۹,۸۸۵ هکتار را اشغال میکنند. این مساحت حدود ۱,۳۰۹,۳۷۴ آکر (Acres) یا منطقهای تقریباً هماندازه با ایالت دلاور (Delaware) است.
این مطالعه جنبه مفهومی دارد، اما پژوهشگران به دلیل فرسودگی زیرساختهای فعلی برق آبی و پیامدهای زیستمحیطی این سدها بر آن تاکید میکنند. تحقیقات نشان دادهاند که سدها تاثیر منفی بر جمعیت ماهیها میگذارند، رسوبات را در رودخانهها محبوس میکنند و دمای آب را تغییر میدهند. سدهای برقآبی همچنین میتوانند مانع از تلاشها برای احیای دشتهای سیلابی طبیعی شوند؛ دشتهایی که به مدیریت آبهای سطحی و کاهش تاثیرات سیلابهای شدید در جوامع ما کمک میکنند.
این تمرین فکری بسیار جذاب است، اما چندمنظوره بودن بسیاری از سدها باعث میشود که انجام آن عملاً غیرممکن باشد. سدها مزایای دیگری از جمله تامین آب آشامیدنی تازه و کنترل سیلاب را برای جوامع محلی فراهم میکنند. قبل از اینکه برای جایگزینی یک منبع انرژی تجدیدپذیر با منبعی دیگر سرمایهگذاری کنیم، شاید بهتر باشد تعویض منابع انرژی تجدیدناپذیر مانند نیروگاههای ذغالسنگ با انرژی خورشیدی را مد نظر قرار دهیم!
منبع: Slashgear
