Использование солнечной энергии в сельских районах Африки - Википедия - Solar energy use in rural Africa

Глобальное горизонтальное облучение в Африке к югу от Сахары.[1]

Использование солнечная энергия в сельских районах Африки к югу от Сахары увеличилось с годами. Поскольку многие сообщества лишены доступа к предметам первой необходимости, таким как электричество, чистая вода, и эффективный орошение системы; инновации в технологиях, использующих солнечную энергию, привели к проектам по сокращению масштабов нищеты, сочетающим стратегии развития и экологическое сознание. Другое использование для солнечная энергия что набирает обороты в сельских домохозяйствах Африки (а также в некоторых городских районах), солнечная кулинария. Исторически сложилось так, что высокая зависимость от сбора древесины из истощающихся источников приводила к серьезной деградации окружающей среды и считалась крайне неустойчивой практикой по сравнению с возобновляемым атрибутом приготовления пищи на солнечной энергии. Также недавно была установлена ​​связь между солнечной энергией и увеличением Продовольственная безопасность в регионе. Африканские проекты развития, в основном в сельских районах, похоже, признают реальный потенциал Возобновляемая энергия источники, особенно энергия, получаемая от солнца.

Солнечная кулинария

Статья Хильде М. Тоонен (2009)[2] подробно описывает усилия, предпринятые фондом SUPO (Stichting voor Urbane Projecten in Ontwikkelingslanden), основанным в 1977 году; когда они начали проект по приготовлению пищи на солнечной энергии в 2005 году в городских домах Буркина-Фасо город Уагадугу: PESGO (Программа Energie Solaire Grand-Ouaga). Используемая технология была той Готовить его который представляет собой плиту из картона, покрытую алюминиевой фольгой. Солнечные лучи отражаются в сторону черного горшка, помещенного в термостойкий пластиковый пакет. Может быть достигнута температура от 70 _C до 90_C (160 F и 200 F). Картон складной и весит всего 500 г (1 фунт), поэтому его легко хранить. Если CooKit хранится сухим и вдали от термиты, CooKit может прослужить несколько лет. Учитывая его надежность, CooKit кажется хорошей инвестицией: стоимость покупки ниже, чем деньги, которые люди тратят на дрова. Изготовить CooKit несложно. Компания Solar Cookers International опубликовала руководство по строительству (SCI, 2007c). CooKit может быть изготовлен за один или два часа, при этом необходимы картон, алюминиевая фольга и нетоксичный клей на водной основе (SCI, 2007c) (см. Рис. 1). (Тоонен, 2009).

Рис.1 CooKit

Как упоминалось выше, Готовить его направлена ​​на снижение высокой зависимости от дров и уголь для приготовления пищи, что не только оказывает негативное воздействие на окружающую среду; но также ложится тяжелым бременем на финансы отдельных домохозяйств. Однако исследователи, участвовавшие в фонде SUPO, быстро поняли, что CooKit сам по себе не может быть столь же эффективным в замене дров; и что использование специального растительного масла, полученного из засухоустойчивых Ятрофа растение будет самым дополнительным компонентом для помощи в процессе приготовления пищи в качестве заменителя топлива. Процесс экстракции также очень прост, когда человеку просто нужно отжать растение, чтобы получить масло. По мнению SUPA, основная причина использования Масло ятрофы вместе с CooKit происходит из-за ненадежности погодных условий; однако еще не было никаких разработок в создании недорогой печи для использования с маслом ятрофы, но плита с одним пламенем - это просто прототип На данном этапе приведенный здесь пример CooKit - это только одна адаптация к технологии приготовления пищи на солнечной энергии, и дальнейшие исследования показывают другие инновации, такие как солнечная фритюрница (Gallagher, 2011).[3] и оригинал Солнечная печь. Фактические данные показали, что, хотя основные препятствия для приготовления пищи с использованием солнечной энергии заключаются в том, что на приготовление еды для семей требуется больше времени, и что зависимость от благоприятных погодных условий означает, что нельзя использовать солнечную энергию каждый день; это шаг в правильном направлении, поскольку он может, по крайней мере, уменьшить давление, оказываемое в настоящее время на остающиеся дефицитные ресурсы дров.

Очистка воды на солнечных батареях

Очищенная вода это большая проблема, с которой сталкиваются многие сообщества в Развивающийся мир особенно. Те, кто проживает в сельской местности, обычно слишком изолированы, чтобы можно было построить внутрисетевую инфраструктуру водопровода, финансируемую государством; Таким образом, ответственность за получение чистой воды ложится на женщин и их детей в деревнях, которым приходится преодолевать большие расстояния до источников воды, которые не обязательно являются самыми чистыми.

В статье Sambwa et al. (2009),[4] Авторы подчеркивают эти проблемы и предлагают интегрировать двигатели постоянного тока в технологию перекачки воды на солнечной энергии. Обычно это называется "Передача технологии Авторы утверждают, что это концепция развития, [которая была] задумана политиками и широкой общественностью в странах Африки к югу от Сахары как возможность покупки или приобретения технологического оборудования. В сочетании с «глобализацией и экономическим освобождением» эта тенденция стала заразительной до такой степени, что любой сегмент непригодного к эксплуатации технологического оборудования проникает в субрегион ... Они сгруппированы как: автомобили, бытовая техника, промышленное оборудование. и многое другое. Авторы определили это непригодное к эксплуатации оборудование как неоценимый источник сырье где двигатели постоянного тока были извлечены (восстановлены) с целью перенастройки в двигатели постоянного тока для привода водяных насосов. (Sambwa et al., 2009). Сам насос можно извлечь из стиральных машин или радиаторов двигателей генераторной установки. На рисунке 2 ниже показан конечный продукт водяного насоса привода двигателя постоянного тока до того, как он был подключен к солнечные панели.

Рис.2 Водяной насос привода двигателя постоянного тока

Однако одним из основных недостатков использования использованных импортных технологий является то, что они оказываются проблематичными для местных инженеров и техников, поскольку большинство из них уже проработали много лет, прежде чем экспортироваться на континент. (Sambwa et al., 2009). Проект оказался успешным, так как он смог перекачивать воду из 10-метрового водохранилища; но для финансирования будущих проектов затраты должны покрываться из внешних источников. Несмотря на более высокие производственные затраты, общая выгода от использования этой технологии перевешивает предполагаемые неудачи. А благодаря относительно упрощенной модели работами по техническому обслуживанию, которые возникнут в будущем, могут заниматься местные специалисты.

Исследователи из Университет науки и технологий короля Абдаллы в Саудовской Аравии в 2019 году изобрели устройство, которое может производить солнечную электроэнергию и одновременно очищать воду.[5]

Система капельного орошения на солнечной энергии

В статье Burney et al. (2010)[6] другое использование солнечной энергии, которое было предложено, - это система капельного орошения (PVDI), работающая от фотоэлектрической (или солнечной) энергии, [которая] сочетает в себе эффективность капельное орошение с надежностью водяного насоса на солнечной энергии ... [Где] фотоэлектрическая матрица приводит в действие насос (поверхностный или погружной, в зависимости от источника воды), который подает воду в резервуар. Затем резервуар самотеком распределяет воду в систему капельного орошения с низким давлением. В системе не используются батареи: насос работает только в дневное время, а накопитель энергии находится на высоте водяного столба в резервуаре. Важное технологическое достижение в области сельскохозяйственных методов в регионе, связанное с повышением продовольственной безопасности; системы PVDI были интегрированы в существовавшие ранее местные женские сельскохозяйственные группы в районе Калале на севере Бенин в ноябре 2007 года. Системы PVDI были разработаны, профинансированы и установлены НПО, Фондом солнечного электрического освещения,[7] увеличить производство овощей из общественных садов в целях борьбы с высоким уровнем недоедания и бедности в регионе. (Burney et al., 2010).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Глобальный солнечный атлас». Получено 6 декабря 2018.
  2. ^ Тоонен, Хильде М. (2009). «Адаптация к инновациям: приготовление пищи на солнечных батареях в городских домах Уагадугу (Буркина-Фасо)». Физика и химия Земли. 34: 65–71. Bibcode:2009PCE .... 34 ... 65 т. Дои:10.1016 / j.pce.2008.03.006.
  3. ^ Галлахер, Алан (2011). "Солнечная фритюрница". Солнечная энергия. 85: 496–505. Bibcode:2011Соэн ... 85..496G. Дои:10.1016 / j.solener.2010.12.018.
  4. ^ Самбва, Адоко; Нвокой Д. Ннамди и Умегалу С. Эбелечукву (2009). «Утилизация использованных двигателей постоянного тока в качестве солнечных насосов для систем водоснабжения и водоснабжения в городской бедноте и сельских общинах в Африке к югу от Сахары». Опреснение. 248: 586–594. Дои:10.1016 / j.desal.2008.05.106.
  5. ^ «Устройство может обеспечить миллионы людей как солнечной энергией, так и чистой водой». 9 июля 2019 г.. Получено 15 апреля 2020 - через www.theguardian.com.
  6. ^ Берни, Дженнифер; Леннарт Уолтеринг; Маршалл Берк; Розамонд Нейлор; Дов Пастернак (2 февраля 2010 г.). «Капельное орошение на солнечных батареях повышает продовольственную безопасность в Судано-Сахеле» (PDF). PNAS. 107 (5): 1848–1853. Bibcode:2010PNAS..107.1848B. Дои:10.1073 / pnas.0909678107. ЧВК  2806882. PMID  20080616.
  7. ^ Фонд солнечного электрического освещения: энергия - право человека