Bør vi omdanne Sahara til et kæmpe solcelleanlæg?

Hver gang jeg er i Sahara-ørkenen, slår det mig, hvor solrig og varm ørkenen er, og hvor få skyer man ser på himlen over området.

Der er kun ganske lidt vegetation, og på nær enkelte oaser består verdens største ørken af klippe, sand og klitter.

Tallene er imponerende:

Hvis Sahara var et land, ville det med sine 8,5 millioner kvadratkilometer være det femte største i verden.

Ørkenområdet er større end Brasilien og kun en smule mindre end Kina og USA.

Saharas solindstråling - den mængde stråling, som Jorden modtager fra Solen i et givet tidsrum - er stærk nok til at producere en masse solenergi. Den årlige gennemsnitlige solindstråling i Sahara udgør mellem 2.000 and 3.000 kilowatt timer (kWh) per kvadratmeter, ifølge NASA.

Til sammenligning bruger en gennemsnitsdansker 1.600 kWh strøm om året.

Producerer Europas elektricitetsbehov 7.000 gange

Saharas samlede energimængde beløber sig altså årligt på mere end 22 milliarder gigawatt-timer (GWh).

Det er et enormt tal, der kræver kontekst:

Det betyder, at en hypotetisk solcellepark, som dækkede hele ørkenen, ville producere 2.000 gange mere energi end verdens største kraftværk, der producerer knap 100.000 GWh om året.

Faktisk svarer Saharas produktion til 36 milliarder tønder olie om dagen – det er cirka 5 tønder per person per dag.

Hvis vi stiller det op på denne måde, kan Sahara potentielt producere mere end hele Europas elektricitetsbehov 7.000 gange – med næsten ingen CO₂-emissioner.

Sahara ligger desuden meget tæt på Europa. Den korteste afstand mellem Nordafrika og Europa er det blot 15 kilometer brede Gibraltarstræde.

Men selv langt større afstande, eksempelvis hele Middelhavet, er det absolut praktisk muligt at fragte strøm over; verdens længste undersøiske kabelforbindelse strækker sig knap 600 kilometer mellem Norge og Holland.

I løbet af de seneste 10 år har forskerne (heriblandt mine kolleger og jeg) gransket, hvordan solenergi fra ørkenen kan imødekomme det stigende lokale energibehov og med tiden også Europas, samt hvordan vi kan føre projektet ud I livet.

LÆS OGSÅ: Sne i Sahara: Sådan ændrer kloden sig

Teoretisk indsigt omsat til seriøse planer

Denne teoretiske indsigt er blevet omsat til seriøse planer.

Det mest højtprofilerede forsøg var Desertec, et projekt, der blev lanceret i 2009, og som hurtigt indhøstede finansiering fra forskellige banker og energileverandører, før det kuldsejlede, da de fleste investorer sprang fra 5 år senere, hvilket blev begrundet med høje omkostninger.

Lignende projekter bliver holdt tilbage af en række politiske, kommercielle og sociale faktorer, blandt andet en mangel på udvikling i regionen.

Nylige udspil er blandt andet TuNur-projektet I Tunesien, der stiler efter at forsyne mere end to millioner hjem i Europa, samt Noor-anlægget i Marokko, der også vil forsyne Europa.

To mulige teknologier

På nuværende tidspunkt er der to praktiske muligheder:

1. CSP-solfangere
2. Fotovoltaiske solpaneler

Begge har forskellige fordele og ulemper.

CSP - Koncentreret solenergi – eller Concentrated Solar Power på engelsk – er en teknologi, der anvender buede linser eller spejle (såkaldte parabolske trug) med en særlig sun-tracking teknologi til at koncentrere solenergi fra et stort område til et mindre.

Den koncentrerede solenergi kan bruges til at opvarme en væske, så der dannes damp, som kan producere elektricitet ved hjælp af en dampgenerator.

Nogle CSP-systemer bruger flydende salt til at lagre solenergien, så der også produceres elektricitet om natten.

CSP-teknologien lader til at være mere velegnet i Sahara som følge af den direkte solindstråling, det manglende skydække og de høje temperaturer, som gør teknologien mere effektiv.

Sandstorme risikerer dog at dække linser og spejle, og turbine- og damp-systemerne er meget komplekse teknologier. Teknologiens brug af de meget begrænsede vandressourcer er dog den største ulempe.

Fotovoltariske solpaneler konverterer derimod Solens energi direkte ved hjælp af halvledere.

Man kan enten tilslutte solpanelerne til ledningsnettet eller distribuere energien til brug i individuelle bygninger. Solpanelerne er desuden relativt effektive, selv om det er overskyet.

En af ulemperne ved solpanelerne er, at deres effektivitet falder, hvis det bliver for varmt. Det er ikke ideelt i en del af verden, hvor temperaturen om sommeren let kan stige til mere end 45° I skyggen.

Desuden er airconditioning-behovet størst midt på dagen, hvor det også er varmest. Der er også risiko for, at sandstome dækker panelerne, hvilket reducerer effektiviteten.

Forskerne vil skabe et hybrid-system

Begge teknologier kræver vand til at rense paneler og spejle, alt af afhængigt at vejrforholdene, hvilket betyder, at vand er en afgørende faktor, der skal med i overvejelserne.

De fleste forskere anbefaler at integrere de to teknologier for at udvikle et hybrid-system.

Et lille område i Sahara kan producere lige så meget energi, som hele det afrikanske kontinent gør på nuværende tidspunkt.

I takt med, at teknologierne bliver udviklet og forbedret, bliver de både billigere og mere effektive.

Sahara er et barsk og ugæstfrit miljø for de fleste dyr og planter, men ørkenen kan levere bæredygtig energi til Nordafrika og andre steder i verden.

Amin Al-Habaibeh modtager støtte fra UK Research and Innovation (UKRI) og Europa-Kommissionen. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

LÆs OGSÅ: Energi-professor: Drop solceller på dit tag

LÆS OGSÅ: Vild plan kan få det til at regne i Sahara - og dække Jordens energibehov