NASA estimează că deşertul Sahara poate genera toată electricitatea de care ar avea nevoie Europa

Electricitatea produsă din panouri fotovoltaice a devenit cea mai ieftină formă de investiţie în energie regenerabilă, deşi, raportat la durata de viaţă, hidrocentralele şi centralele nucleare continuă să aibă un cost nivelat mai mic, necesitând investiţii mari iniţiale. Avansul panourilor fotovoltaice, însă, le face ca acestea să cunoască cea mai intensă dezvoltare în prezent dintre toate formele de producţie a electricităţii. Dar de fiecare dată, cu fiecare nou parc fotovoltaic, apar şi precauţii sau îngrijorări despre terenul ocupat de parcurile fotovoltaice, dacă nu este acesta scos din alt circuit preţios, cum ar fi cel agricol. Agenţia spaţială NASA, însă, a împărtăşit de curând date interesante analizate inclusiv datorită sateliţilor şi imaginilor spaţiale, prin care concluzionează că deşertul Sahara poate genera toată electricitatea de care ar avea nevoie Europa, pe lângă asigurarea necesităţilor locale de energie din nordul Africii.

Subiectul spaţiului ocupat de panouri fotovoltaice e foarte sensibil în unele ţări, întrucât există multiple cazuri când acesta ocupă teren scos din circuitul agricol. Elveţia, spre exemplu, a anulat mai multe proiecte de parcuri fotovoltaice chiar şi din înălţimile Alpilor, motivând că nu vrea să distrugă priveliştea pentru impactul relativ mic al energiei produse de acele parcuri. De asta, elveţienii au început a folosi panouri amplasate pe pereţii verticali ai autostrăzilor, iar în lume deja s-au inventat panouri semitransparente care ar putea acoperi pereţii zgârie-norilor. Franţa are panouri amplasate şi în cimitire, iar Germania foloseşte panourilor verticale amplasate printre plantaţii pe terenurile agricole, pentru a nu le scoate din circuit. China amplasează panouri în deşerturi imense sau în zone de platouri montane de mare altitudine, unde oricum nu există vegetaţie, dar are şi experienţa montării lor pe apă. Un fapt e clar, însă, panourile sunt o soluţie excelentă de a produce electricitate, dar amplasarea lor trebuie făcută acolo unde suprafeţele acoperite de ele să nu fie scoase dintr-un circuit natural preţios sau de o utilitate valoroasă pentru omenire.

Desigur, nici ideea de a produce electricitate din surse solare în Sahara nu e una nouă. Dimpotrivă, în Maroc, o ţară geografia căreia derivă spre Sahara, există cele mai mari centrale solare din lume cu heliostate şi cu reflecţie concentrată spre un turnuri central cu sare topită, care au ajutat Marocul să devină din importator de energie în exportator. Şi aceeaşi companie care a construit aceste central în Maroc a construit o centrală şi mai mare în Dubai, inaugurând-o la sfârşitul anului trecut, iar acea centrală poate produce electricitate şi noaptea datorită stocării prin sare topită.

Mai mult ca atât, acum aproape un an scriam şi despre demararea unui proiect unic în lume, prin care să fie construit cel mai lung cablu subacvatic de electricitate din lume, din Maroc spre Marea Britanie, pentru ca electricitatea produsă de panouri fotovoltaice şi centrale solare noi din Sahara să fie transmisă în Marea Britanie. Suma capacităţilor de producţie ar trebui să fie de 10,6 GW, cu soluţii de stocare, astfel încât puterea medie trimisă Marii Britanie să fie de 3,6 GW, pe durata a 20 ore pe zi, într-o cantitate anuală de peste 26 TWh de electricitate.

O asemenea putere, trimisă la o distanţă de peste 3.800 km prin apă, e posibilă doar prin cabluri de curent continuu şi tensiune înaltă HVDC, pentru a garanta pierderi minime, iar acest cablu trebuie să fie gata în 2029.

Foto: Traseul cablului maritim

Compania care va derula acest proiect, însă, avea ideea de a construi o adevărată centură de parcuri fotovoltaic şi centrale solare în regiunile prielnice ale planetei, eventual mai apropiate de ecuator, iar electricitatea produsă acolo să fie trimisă în jurul lumii prin cabluri, în toate regiunile planetei, cu ideea că astfel n-am avea nevoie de prea multă stocare, pentru că în orice moment al zilei jumătate de planetă are soare şi s-ar fac doar transmitere de electricitate dintr-o parte în alta a planetei. Se pare că anume acest concept i-a inspirat pe cei de la NASA să analizeze în serios dacă o asemenea idee ar fi fezabilă.

Datele acumulate de NASA arată că fiecare metru pătrat al deşertului Sahara primeşte anual echivalentul a între 2.000 şi 3.000 kWh, deci 2-3 MWh! Un kilometru pătrat de deşert, care conţine 1 milion de metri pătraţi, primeşte de 1 milion de ori mai mult, adică 2.000.000 MWh — 3.000.000 MWh, sau 2-3 TWh. Suprafaţa totală a deşertului Sahara e de circa 9 milioane de km pătraţi, deci ea primeşte anual 18.000.000-27.000.000 TWh anual, cu o medie de 22.000.000 TWh primiţi anual.

Foto: Harta energiei solare primite în regiunea Africii de Nord şi a împrejurilor

Cifra poate e uriaşă, pentru că ea nu reprezintă producţia de electricitate, ci echivalentul de energie primită direct de la soare. Panourile fotovoltaice moderne mai răspândite la scară mare pot converti cam 20-24% din această energie în electricitate, deci ar fi mai înţelept să luăm drept referinţă 20% şi atunci din cei 22.000.000 TWh de energie directă s-ar produce 4.400.000 TWh anual. Dar ca să existe spaţii între panouri, pentru a le putea instala, şi asigura ulterior mentenanţă, dar şi pentru a lăsa spaţiu de circulaţie a aerului, probabil amplasarea panourilor ar trebui să ocupe nu mai mult de 25% din această suprafaţă, dacă luăm în calcul spaţiile lăsate între ele. Şi atunci se ajunge la o producţie teoretică de 1.100.000 TWh anual.

Această cifră e uriaşă, mai dacă ne gândim că Uniunea Europeană consumă circa 3.000 TWh de electricitate anual, iar întreaga planetă consumă 27.000-29.000 TWh de electricitate. Deci e o reconfirmare prin cifre a faptului că doar Sahara primeşte atât de multă energie solară, încât doar ea ar putea acoperi consumul pentru toată planeta. Însă transportul de electricitate sub ocean, la distanţe atât de mari, ar genera pierderi prea mari. Dar Europa e mult mai aprope şi distanţele sunt fezabile pentru linii de transmisii cu curent continuu.

Iar asta mai rezultă în câteva cifre curioase. Pentru a produce electricitatea pentru toată planeta, teoretic, Sahara ar avea nevoie să-şi ocupe cu panouri fotovoltaice o suprafaţă de circa 237.000 kilometri pătraţi de suprafaţă, iar pentru a produce doar ci 3.000 TWh necesari Europei, ar fi nevoie de o suprafaţă de circa 24.530 kilometri pătraţi.

Şi asta inclusiv datorită faptului că în Sahara 1 kW de putere instalată a unui panou fotovoltaic generează anual între 1.900 şi 2.100 kWh, deci un factor ca capacitate de circa 1,58-1,75 ori mai mare decât ar da aceleaşi panouri în regiunile noastre. Procentual vorbind, factorul de capacitate se apropie de 21,7-24% pentru panourile fotovoltaice instalate în Sahara. Deci, pentru a produce 3.000 TWh anual e suficientă o putere instalată de doar 1.578 GW de în parcuri fotovoltaice. Iar pentru această putere ar fi necesari cei 24.530 kilometri pătraţi în mod normal. Însă, Sahara are şi un rol climateric global, prin migraţia de granule de nisip pe care o asigură în circuitul global, şi pentru a nu periclita aceste efecte, ar fi indicată o dispersare şi mai mare a acestor panouri, astfel încât în final puterea de 3.000 TWh necesară Europei să poată fi generată pe o suprafaţă de circa 32.000-33.700 km pătraţi, deci o suprafaţă identică celei pe care o are Republica Moldova.

Desigur, toate aceste calcule sunt doar parţial practice pentru Europa, pentru că nimeni nu şi-a dori probabil să mizeze doar pe energia produsă în Sahara. Iar ca să se întâmple aceste lucruri ar trebuie să existe facilităţi imense de stocare şi pe continent, şi în Sahara. Şi apoi, 1.578 GW de panouri fotovoltaice, asta înseamnă producţia globală anuală pe 4 ani. Şi, chiar şi la cele mai moderne panouri de 500 W bucata, ar însemna 3.156.000.000 de panouri fotovoltaice, deci peste 3,156 miliarde de panouri produse, cu toate materialele necesare pentru ele. La o durată de 25 de ani de viaţă, asta înseamnă o rată de înlocuire de 157,8 milioane de panouri pe an sau 432.330 mii panouri înlocuite pe zi. Sunt cifre un pic utopice nu neapărat pentru că n-ar putea fi realizate, ci pentru că aceeaşi cantitate de 3.000 TWh de electricitate produsă anual, sau cel puţin o mare parte din ea, poate fi obţinută cu mult mai puţină muncă de mentenanţă şi resurse alocate, prin alte metode precum centralele nucleare, hidrocentralele şi o cotă de eoliene şi solare.

Or, ca să se producă 3.000 TWh anual prin centrale nucleare e nevoie de o putere instalată de maxim 380 GW, iar asta înseamnă doar 270 reactoare moderne de 1,4 GW putere. Şi apoi, aşa cum arată datele din primele 6 luni ale anului 2024, Europa deja îşi produce 73% din electricitate cu zero CO2 şi mai are nevoie de înlocuit doar 27%, care mai sunt produse pe fosile, fapt care e în plin proces să se întâmple. Deci, poate anumite proiecte comerciale precum cel din Maroc au toată justificarea să se producă, dar asemenea calcule mari cu producţia totală asigurată în Sahara rămân cel mai probabil doar un exerciţiu de imaginaţie.