Je, Vichochezi Vikuu vya Ukuaji wa Nishati ya Jua ni nini?

Mabadiliko ya hali ya hewa ni janga linalozidi kuongezeka. Inakuja kama mafuriko makubwa kuwahamisha mamilioni ya watu na kuua maelfu nchini Pakistani au moto mwitu wa kutisha uharibifu wa ardhi na nyumba nchini Australia, ambao unaharibu zaidi tabaka la ozoni. Pia, inaweza kuwa ukame mkali kukauka mito mikubwa na vyanzo vya maji kutoka Marekani hadi China. Kwa bahati mbaya, mabadiliko ya hali ya hewa huja na wanadamu kuteseka kwa njaa & upungufu wa maji mwilini, upotezaji wa wanyama na makazi, na upotezaji wa ardhi za kilimo-ambayo inatafsiri kuwa chakula kidogo kwa idadi ya watu ulimwenguni. Kwa hivyo, swali kubwa ni: je, mabadiliko ya hali ya hewa yanasukuma ukuaji wa jua? Soma ili kujua.

Orodha ya Yaliyomo
Athari za utoaji wa gesi chafu
Jua ni nini na kwa nini nishati ya jua inakua haraka sana?
Ni nini vichocheo kuu vya ukuaji wa nishati ya jua?
Je, ni baadhi ya vikwazo kwa ukuaji wa jua?
Hitimisho

Athari za utoaji wa gesi chafu

Mchangiaji mkuu wa uzalishaji wa gesi chafuzi (GHG) ambayo husababisha mabadiliko ya hali ya hewa ni uzalishaji wa nishati kupitia nishati ya kisukuku. Na zaidi ya makampuni 100 kuwajibika kwa 71% ya uzalishaji wa GHG ni kutoka sekta ya mafuta. Kwa hivyo, umuhimu wa kuhamia vyanzo vinavyoweza kutumika tena hauwezi kupitiwa.

Baadhi ya mifumo ya hali mbaya ya hewa kama vile mafuriko, matetemeko ya ardhi na moto huathiri mifumo mingi ya nishati mbadala. Mnamo 2020, 87% ya umeme unaozalishwa duniani, ikiwa ni pamoja na nyuklia, mafuta, na nguvu za maji, ilitegemea moja kwa moja upatikanaji wa maji. Kwa hiyo, inaleta matatizo kwa sekta hiyo. Lakini jua ni mfumo mkuu wa nishati mbadala ambayo inasimama nje kwa uwezo wake wa kuzalisha nguvu bila maji na katika hali tofauti.

Jua ni nini na kwa nini nishati ya jua inakua haraka sana?

Nishati ya jua ni chanzo cha nishati mbadala ambacho huchukua mwanga wa jua asilia na kuugeuza kuwa nishati kupitia paneli au vioo vinavyozingatia mionzi ya jua. Nishati hii inaweza kuhifadhiwa kwenye betri au hifadhi ya mafuta.

Kama ilivyotajwa, nishati ya jua ni moja wapo ya mbadala chache ambazo hazitegemei maji. Zaidi ya hayo, paneli zinazotumiwa katika mifumo ya nishati ya jua ni nafuu, rahisi kufunga na kuja kwa ukubwa tofauti. Kwa hiyo, paneli za jua zinaweza kuwekwa kwa urahisi kwenye nyuso mbalimbali, kutoka kwa nyumba na mashamba hadi kwenye kambi. Pia, ni ndogo na ya bei nafuu kuliko mitambo ya upepo. Zaidi ya hayo, wanafanya kazi kwa utulivu, wanaweza kubadilika, na hufanya kazi wakati wote (ili mradi kuna jua).

Kwa hivyo, haishangazi kwamba nishati ya jua inaona uwekezaji mkubwa na ukuaji. Mnamo 2020, tasnia ya nishati ya jua ilikua kwa 43% nchini Merika. Mnamo 2021, tasnia ilikua kwa 23% ulimwenguni, na mnamo 2022 kulikuwa na 36% ukuaji wa mwaka hadi mwaka hadi Februari ikilinganishwa na miezi miwili ya kwanza ya mwaka uliopita.

Ni nini vichocheo kuu vya ukuaji wa nishati ya jua?

Uelewa wa hali ya hewa ni sababu ya kuendesha gari katika kupitishwa kwa mifumo ya jua ya nyumbani. Zaidi ya hayo, ongezeko la mahitaji ya nishati, huku idadi ya watu duniani ikiongezeka na viwango vya maisha kuongezeka, pamoja na kupanda kwa gharama za nishati na haja ya kuonekana kuwa endelevu kwa wawekezaji na wateja sawa, kumesukuma biashara nyingi kubadili kutumia nishati ya jua.

Ruzuku ya serikali ya nishati mbadala

Katika azma ya kufikia malengo ya nishati safi katika COP27, serikali duniani kote zinatekeleza hatua za kukuza ukuaji katika sekta hii.

Umoja wa Ulaya umetoa Euro milioni 660 thamani ya ruzuku kwa ajili ya kuongeza viboreshaji na kupunguza uzalishaji wa CO2. Ruzuku za mfuko wa Next Generation EU zitapatikana kwa kusakinisha paneli za miale ya jua katika nyumba nyingi.

Nchini Marekani, misaada ya serikali na mikopo ya riba ya chini inapatikana ili kusaidia kaya za kipato cha chini kuhama kwa bili zilizopunguzwa za nishati kupitia upyaji. Mfano mzuri ni Ruzuku ya Green Retrofit, ambayo inatoa $ 250 milioni kwa mitambo ya jua ya kaya. Idara ya Nishati ya Marekani (DOE) hutumia Mpango wake wa Usaidizi wa Hali ya Hewa (WAP) kusaidia Kaya 35,000 mpito kwa nishati bora na safi zaidi kila mwaka.

Ruzuku na mikopo ambayo inalenga kukuza uwekaji wa nishati ya jua kutoka kwa kaya hadi kwa biashara inaweza kupatikana kote ulimwenguni:

• Canada: ruzuku zinazopatikana kwa nyumba za kijani kibichi.
• India: akiba ya 40% -50% kwenye ufungaji wa jua.
• China: Dola milioni 236 ziliahidi kufadhili miradi ya jua mnamo 2022.
• Australia: motisha za kusaidia kaya na biashara ndogo ndogo kufunga mifumo safi ya nishati.

Kuboresha ufanisi na kupunguza gharama

Ufanisi wa sola umeimarika sana tangu mvumbuzi Mmarekani Charles Fritts alipounda paneli ya jua ya kwanza mnamo 1883, na ufanisi wa ubadilishaji wa umeme wa 1% tu. Kwa hivyo, serikali na wafanyabiashara wakubwa walifadhili teknolojia hii, na kusababisha uboreshaji mkubwa katika ufanisi wa ubadilishaji wa jopo. Leo, paneli za jua ikiwa ni pamoja na PV, heterojunction, TOPcon, N-aina, na PERC zote zinazidi ufanisi wa ubadilishaji wa 20%, ambao unatarajiwa kuongezeka katika miaka ijayo 29% na 2025.

Mbali na kuongezeka kwa ufanisi, maendeleo katika teknolojia ya jua yamesababisha kupunguzwa kwa gharama. Kwa mfano, wastani wa gharama ya paneli ya sola ilishuka kwa 90% kutoka 2010 hadi 2020. Pia, Wakala wa Kimataifa wa Nishati Mbadala (IRENA) ina miradi ambayo ifikapo 2025, kutakuwa na zaidi. 59% kupunguza gharama za umeme unaozalishwa na sola PV.

Adaptability

Paneli za jua za kwanza zilizopatikana hazikuwa tu chini ya ufanisi na gharama kubwa, lakini vipande vilivyo imara, nzito, na visivyoweza kubadilika ambavyo havikufaa kwa matumizi. Leo, paneli za miale ya jua zimetengenezwa kwa nyenzo tofauti, hivyo kuruhusu kuwekwa kwenye nyuso nyingi—kutoka kwa paneli za kawaida za jua zilizowekwa kwenye paa hadi paneli za jua zinazonyumbulika kwenye matanga ya boti za kusafiria.

Nyenzo za paneli za jua pia hutofautiana kwa rangi. Kwa hivyo, nyuso zenye uwazi, kama vile madirisha, sasa zinaweza kuwa paneli za jua pia. Hili hufungua mwelekeo mpya kabisa, kuruhusu skyscrapers zenye paneli za glasi kote ulimwenguni kuunda nishati yao safi na kuwa na kawaida ya greenhouses za agrivoltaic.

Paneli za jua hazitofautiani tu katika kubadilika na rangi, lakini pia kwa ukubwa, ambayo inaruhusu kubadilika zaidi. Soko kubwa la paneli za miale ya jua kwa hivyo linapatikana katika tasnia ya magari na bidhaa za nje, na paneli za jua zimewekwa kwenye aina zote za kambi na magunia ya kuwasha simu na kompyuta za mkononi wakati wa kupanda kwa miguu.

Je, ni baadhi ya vikwazo kwa ukuaji wa jua?

Licha ya ukuaji mkubwa katika tasnia ya nishati ya jua, bado kuna mambo machache yanayoizuia. Kwa mfano, paneli za jua zinahitaji maeneo makubwa ya ardhi. Pia, vifaa hivi hufanya kazi vizuri zaidi kunapokuwa na mwanga wa jua. Hata hivyo, changamoto hizi zinashughulikiwa na vitengo bora vya uhifadhi wa betri na kilimo cha agrivoltaic-ambapo kilimo cha kitamaduni kinaunganishwa na kilimo cha jua kwenye eneo moja la ardhi.

Suala kubwa kidogo ambalo linaboreshwa lakini bado lina njia ndogo ya kushughulikia ni ufanisi wa paneli za jua. Aina mpya za seli za jua zinatengenezwa kote ulimwenguni, hata hivyo, kiwango cha ufanisi cha 20% inamaanisha kuwa 80% ya miale ya jua inayopiga paneli inapotea. Zaidi ya hayo, licha ya nishati safi ya paneli za jua zinazozalisha, baadhi ya vipengele vyake haviwezi kurejeshwa. Kadiri uwekezaji na utafiti katika eneo hili unavyokua, utendakazi wa paneli za miale ya jua utaboreka na kuwa mbadala, nyenzo zisizo na sumu zitatumika katika uzalishaji wao.

Hitimisho

Sekta ya nishati ya jua imeona ukuaji mkubwa katika muongo uliopita, sio tu katika kupitishwa lakini katika maendeleo ya kiteknolojia. Na COP27 na ya sasa mgogoro wa nishati, kutakuwa na shinikizo kubwa la kufikia hali ya kutoegemeza kaboni, na serikali kote ulimwenguni zitawekeza zaidi katika teknolojia hii.

Bila shaka, ukuaji wa nishati ya jua bado una njia ndefu hadi ipunguze utoaji wa gesi chafu kwa kiwango cha chini zaidi. Lakini kuna matumaini kwani paneli za miale ya jua zinapata ufadhili zaidi na kupitishwa kila mwaka ili kukuza mpito kwa uchumi wa kijani.