Wykorzystanie energii słonecznej na obszarach wiejskich w Afryce

Globalne napromieniowanie poziome w Afryce Subsaharyjskiej.

Wykorzystanie energii słonecznej na obszarach wiejskich w Afryce Subsaharyjskiej wzrosło na przestrzeni lat. Ponieważ wiele społeczności nie ma dostępu do podstawowych artykułów pierwszej potrzeby, takich jak elektryczność , czysta woda i skuteczne systemy nawadniające ; innowacje w technologiach zasilanych energią słoneczną doprowadziły do ​​​​projektów zmniejszania ubóstwa, które łączą strategie rozwoju i świadomość ekologiczną. Innym zastosowaniem energii słonecznej , które nabrało rozpędu w wiejskich afrykańskich gospodarstwach domowych (a także w niektórych obszarach miejskich), jest gotowanie na słońcu . Z historycznego punktu widzenia duża zależność od pozyskiwania drewna z wyczerpujących się źródeł doprowadziła do poważnej degradacji środowiska i została uznana za wyjątkowo niezrównoważoną praktykę w porównaniu z odnawialnym atrybutem gotowania zasilanego energią słoneczną. Niedawno stwierdzono również powiązania między energią słoneczną a zwiększonym bezpieczeństwem żywnościowym w regionie. Afrykańskie projekty rozwojowe, głównie na obszarach wiejskich, wydają się dostrzegać prawdziwy potencjał odnawialnych źródeł energii , zwłaszcza energii pochodzącej ze słońca.

Gotowanie na słońcu

Artykuł Hilde M. Toonen (2009) szczegółowo opisuje działania fundacji SUPO (Stichting voor Urbane Projecten in Ontwikkelingslanden), która powstała w 1977 roku; kiedy rozpoczęli projekt gotowania na słońcu w 2005 roku w miejskich gospodarstwach domowych miasta Wagadugu w Burkina Faso : PESGO (Programme Energie Solaire Grand-Ouaga). Zastosowana technologia to CooKit , czyli płyta kuchenna z kartonu pokryta folią aluminiową. Promienie słoneczne odbijają się w kierunku czarnego garnka, który jest umieszczony w termoodpornej plastikowej torbie. Można osiągnąć temperatury od 70 _C do 90 _C (160 F i 200 F). Karton jest składany i waży tylko 500 g (1 funt), dzięki czemu jest łatwy w przechowywaniu. Jeśli zestaw CooKit jest przechowywany w suchym miejscu i z dala od niego termity , zestaw CooKit może działać przez kilka lat. Biorąc pod uwagę trwałość, CooKit wydaje się być dobrą inwestycją: koszty zakupu są niższe niż pieniądze, które ludzie wydają na drewno opałowe. Produkcja zestawu CooKit nie jest trudna. Firma Solar Cookers International opublikowała instrukcję budowy (SCI, 2007c). Zestaw CooKit można wykonać w ciągu jednej lub dwóch godzin, a potrzebne materiały to karton, folia aluminiowa i nietoksyczny klej na bazie wody (SCI, 2007c) (patrz ryc. 1). (Toonen, 2009).

Rys. 1 Zestaw CooKit

Jak wspomniano powyżej, CooKit ma na celu zmniejszenie dużej zależności od drewna opałowego i węgla drzewnego do celów kuchennych, co okazuje się nie tylko negatywnie wpływać na środowisko; ale także obciążają finanse poszczególnych gospodarstw domowych. Jednak naukowcy zaangażowani w fundację SUPO szybko zdali sobie sprawę, że sam CooKit nie może być tak skuteczny w zastępowaniu drewna opałowego; oraz że zastosowanie specjalnego oleju roślinnego pozyskiwanego z odpornej na suszę jatrofy roślina byłaby najbardziej uzupełniającym elementem wspomagającym proces gotowania jako substytut paliwa. Proces ekstrakcji jest również bardzo prosty, a osoba musi po prostu wycisnąć roślinę, aby uzyskać olej. Według SUPA głównym powodem stosowania oleju Jatropha razem z CooKit jest niepewność warunków pogodowych; jednak nie było jeszcze żadnych postępów w tworzeniu niedrogiego pieca do stosowania z olejem jatrofa, ale kuchenka jednopalnikowa jest po prostu prototypem na tym etapie. Przedstawiony tutaj przykład CooKit to tylko jedna adaptacja technologii gotowania na słońcu, a dalsze badania ujawniają inne innowacje, takie jak frytkownica solarna (Gallagher, 2011) i oryginalny piekarnik solarny . Dowody wykazały, że chociaż głównymi przeszkodami w gotowaniu na słońcu jest dłuższy czas przygotowywania posiłków dla rodzin oraz zależność od sprzyjających warunków pogodowych oznacza, że ​​nie można codziennie korzystać z energii słonecznej; jest to krok we właściwym kierunku, ponieważ może przynajmniej złagodzić obecną presję na pozostałe ograniczone zasoby drewna opałowego.

Oczyszczanie wody zasilane energią słoneczną

Oczyszczona woda to duży problem, z którym boryka się w szczególności wiele społeczności w krajach rozwijających się . Obszary wiejskie są zwykle zbyt odizolowane, aby można było zbudować finansowaną przez rząd infrastrukturę wodociągową; tak więc odpowiedzialność za zdobywanie czystej wody spoczywa na kobietach i ich dzieciach w wioskach, które muszą pokonywać duże odległości do źródeł wody, które niekoniecznie są najczystsze.

W artykule Sambwy i in. (2009), autorzy zwracają uwagę na te kwestie i proponują integrację silników prądu stałego (DC) z technologią pompowania wody zasilaną energią słoneczną. Nazywa się to zwykle „ transferem technologii”. ’, którą argumentują autorzy, jest koncepcją rozwoju, [która została] wymyślona przez polityków i opinię publiczną w Afryce Subsaharyjskiej jako możliwość zakupu lub nabycia sprzętu technologicznego. W połączeniu z „globalizacją i wyzwoleniem gospodarczym” trend ten stał się zaraźliwy do tego stopnia, że ​​każdy segment niezdatnego do użytku sprzętu technologicznego trafia do subregionu… Są one pogrupowane jako: pojazdy, maszyny gospodarstwa domowego, sprzęt przemysłowy , i wiele więcej. Autorzy zidentyfikowali te niezdatne do użytku urządzenia jako nieocenione źródło surowców gdzie silniki prądu stałego zostały wyjęte (odzyskane) w celu ich przekonfigurowania jako silniki prądu stałego do napędzania pomp wodnych. (Sambwa i in., 2009). Samą pompę można wyjąć z pralek lub chłodnic silników zespołów prądotwórczych. Rysunek 2 poniżej przedstawia produkt końcowy pompy wodnej napędzanej silnikiem prądu stałego przed podłączeniem jej do paneli słonecznych .

Rys. 2 Pompa wodna napędzana silnikiem prądu stałego

Jednak jedną z głównych wad polegania na używanych importowanych technologiach jest to, że okazują się one problematyczne dla lokalnych inżynierów i techników, ponieważ większość z nich pracowała już przez wiele lat, zanim została wyeksportowana na kontynent. (Sambwa i in., 2009). Projekt okazał się sukcesem, ponieważ był w stanie wypompować wodę ze zbiornika wodnego o głębokości 10 m; jednak w celu sfinansowania przyszłych projektów koszty musiałyby zostać pokryte ze źródeł zewnętrznych. Pomimo wyższych kosztów produkcji, ogólna korzyść z zastosowania tej technologii przewyższa proponowane komplikacje. A dzięki stosunkowo uproszczonemu modelowi pracami konserwacyjnymi, które pojawią się w przyszłości, mogą zająć się lokalni technicy.

Naukowcy z King Abdullah University of Science and Technology w Arabii Saudyjskiej wynaleźli w 2019 roku urządzenie, które może wytwarzać energię słoneczną, jednocześnie oczyszczając wodę.

System nawadniania kropelkowego zasilany energią słoneczną

W artykule Burneya i in. (2010) innym proponowanym zastosowaniem energii słonecznej jest system nawadniania kropelkowego (PVDI) zasilany fotowoltaiką (lub energią słoneczną), [który] łączy w sobie wydajność nawadniania kropelkowego z niezawodnością pompy wodnej zasilanej energią słoneczną… [Gdzie] panel fotowoltaiczny zasila pompę (na powierzchni lub zanurzeniową, w zależności od źródła wody), która dostarcza wodę do zbiornika. Następnie zbiornik grawitacyjnie rozprowadza wodę do niskociśnieniowego systemu nawadniania kropelkowego. System nie wykorzystuje baterii: Pompa pracuje tylko w ciągu dnia, a magazyn energii znajduje się na wysokości słupa wody w zbiorniku. Ważny postęp technologiczny w praktykach rolniczych w regionie związany ze zwiększeniem bezpieczeństwa żywnościowego; systemy PVDI zostały zintegrowane z istniejącymi wcześniej lokalnymi grupami rolniczymi kobiet w dystrykcie Kalalé na północy Benin w listopadzie 2007 r. Systemy PVDI zostały opracowane, sfinansowane i zainstalowane przez organizację pozarządową, Solar Electric Light Fund, w celu zwiększenia produkcji warzyw w ogrodach komunalnych w celu zwalczania wysokiego poziomu niedożywienia i ubóstwa w regionie. (Burney i in., 2010).

Zobacz też

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_energy_use_in_rural_Africa&oldid=1090029729 ”