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Alimentare il mondo intero con l’energia solare: requisiti di superficie e pannello

Ci sono molte cose di cui preoccuparsi quando si tratta del clima terrestre, e ha senso solo porre le grandi domande.

Tipo, perché non stiamo alimentando l’intera terra con i pannelli solari?

Posso dirti che uno dei motivi è probabilmente il costo. E le compagnie petrolifere litigano.

Ma quello che realizzeremo di seguito è che lo spazio è un problema ancora più grande.

In poche parole, avremmo bisogno di occupare ENORME quantità di spazio per alimentare il mondo intero con il solare.

I fatti

Quanti pannelli solari per alimentare il mondo?

Nel 2017, l’ultimo anno con dati aggiornati, il mondo ha consumato circa 23.696 TWh di elettricità secondo l’AIE .Ciò equivale a 64,92 TWh su base giornaliera.Supponendo una media di 3,5 ore di ore di picco di luce solare (questo differisce notevolmente in base a dove sarebbero i pannelli solari, ma stiamo usando una media conservativa), ciò significa che avremo bisogno di 18,54 TW di energia solare.Se usassimo pannelli solari da 350 W, avremmo bisogno di 51.428 MILIARDI di pannelli solari.

Requisiti di superficie per pannelli solari per alimentare il mondo

Un impianto solare fotovoltaico da 1 MW occupa circa 4 acri di spazio .Avremmo bisogno di 74,16 milioni di acri o circa 115,625 miglia quadrate per costruire un impianto solare da 18,54 TW.

Esempio di vita reale

Un parco solare da 1 MW nella Carolina del Nord funziona con 5040 pannelli solari (195 W e 200 W) e occupa 4,8 acri.

Produce 1,7 milioni di kWh all’anno.

La fattoria riceve in media 5-6 ore di luce solare al giorno, rispetto alle 3,5-4 ore per un array fisso, il che la rende più efficiente del nostro esempio sopra.

Anche così, se replicassimo questa particolare fattoria per produrre elettricità sufficiente per alimentare il mondo, avremmo bisogno di:

  • 92,7 miliardi di pannelli solari
  • 54.1 milioni di acri o 84,531 miglia quadrate.

Che aspetto hanno effettivamente 51 miliardi di pannelli solari o 115.625 miglia quadrate?

Questi numeri sono così enormi che può essere difficile visualizzare quanto è grande lo spazio di cui avresti bisogno per una fattoria di pannelli solari di queste dimensioni per alimentare il mondo intero.

Per confronto, gli interi Stati Uniti sono di circa 3,531,905 miglia quadrate.

Quindi, ipoteticamente, potremmo alimentare l’attuale consumo di elettricità del mondo coprendo solo il 3,27% degli Stati Uniti con centrali solari.

Ha all’incirca le dimensioni del New Mexico (121,365 miglia quadrate) o dell’Arizona (113,642 miglia quadrate), che è più grande di tutti gli stati tranne 5.

Ecco quanto è grande lo spazio di cui avremmo bisogno rispetto al New Mexico:

Oppure, potremmo semplicemente coprire gli 11 stati più piccoli con pannelli solari … e ancora non avere abbastanza spazio! Se coprissimo l’intero …

  • Carolina del Sud
  • Virginia dell’ovest
  • Maryland
  • Vermont
  • New Hampshire
  • Massachusetts
  • New Jersey
  • Hawaii
  • Connecticut
  • Delaware
  • Rhode Island

… saremmo ancora circa 4000 miglia quadrate in meno.

Attenendosi agli stati, una stazione solare di potenza mondiale coprirebbe:

  • 20% dell’Alaska
  • 44% del Texas
  • 74% della California
  • 79% del Montana

E gli altri paesi?

La nostra stazione solare da 115.625 miglia quadrate è più grande di 121 paesi, tra cui:

  • Ecuador
  • Nuova Zelanda
  • UK
  • Ghana
  • Bielorussia
  • Cambogia
  • Uruguay
  • Grecia
  • Corea del Sud

Guarda il resto qui , a cominciare dal Burkina Faso.

Che altro sono 115.625 miglia quadrate?

  • 55.962.501 campi da calcio
  • 54 trilioni di carte Pokemon
  • 4,6 trilioni di Macbook da 13 pollici
  • Un corridoio largo circa 50 miglia che si estende dalla California meridionale alle Hawaii
  • 0,079% della superficie lunare

Quanti pannelli solari ci vorranno per alimentare gli Stati Uniti?

Utilizzando gli stessi calcoli di cui sopra, ma sostituendo il consumo mondiale (23.696 TWh) con il consumo statunitense (4.479 TWh), apprendiamo che gli Stati Uniti richiederebbero 3,5 TWh di energia solare (ipotizzando in media 3,5 ore di sole).

Ciò significa che avremmo bisogno di 10 miliardi di pannelli solari da 350 W per elettrizzare l’America.

Questo è il 19,5% del consumo di elettricità dell’intero mondo! (La popolazione americana è circa il 4,25% del mondo intero.)

In termini di superficie, utilizzando circa 4 acri per 1 MW di parco solare , ci vorrebbero 21.913 miglia quadrate di energia solare per alimentare l’America. È un po ‘più piccolo del West Virginia, ma comunque più grande di altri 9 stati.

Quanta energia solare produce attualmente il mondo?

Attualmente ci sono circa 500 GW di energia solare attualmente in funzione.

Questo è il 2,76% dell’importo totale di cui avremmo bisogno per alimentare l’intera terra.

Abbiamo ancora un po ‘di strada da fare!

Tuttavia, i ricercatori di Stanford hanno recentemente pubblicato un rapporto che mostra come 143 paesi potrebbero passare al 100% alle energie rinnovabili. Puoi leggere di più su questo qui .

È persino possibile alimentare il mondo intero con pannelli solari?

Pensi che alla gente del New Mexico dispiacerebbe se coprissimo il loro intero stato con pannelli solari?

In caso contrario, allora certo che è possibile!

Ma anche allora, avresti bisogno di un’incredibile capacità di accumulo della batteria e avresti bisogno di produrre molta più potenza perché molto andrebbe perso nella trasmissione ad altre parti del mondo.

Sebbene meno divertente, è più utile considerare se ogni paese o regione potrebbe mettere insieme un enorme impianto solare.

La risposta a questa domanda è forse, ma anche allora, le persone intelligenti come i ricercatori di Stanford sopra menzionati sembrano essere più entusiasti delle possibilità dell’energia eolica.

Nel rapporto, suggeriscono circa il 48% di energia eolica e circa il 45% di energia solare. Quindi, anche in una rete di energia rinnovabile al 100%, è improbabile che tu abbia bisogno di tanto solare di cui abbiamo parlato qui.

Man mano che il solare diventa più economico ed efficiente, non c’è motivo di pensare che non potremmo fare molto più affidamento sul solare, soprattutto perché la capacità della batteria e le soluzioni di accumulo dell’energia stanno aumentando rapidamente.

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