Napelemek a szmogban
(Rovat: Környezetünk védelme - 2018.05.31 07:15.)

Kínában ködös napokon – télen különösen gyakran – az eget vastag fehér és szürke felhőrétegek borítják a légszennyezettség következményeként.

A legújabb kutatások alapján ez nem csupán az egészséges levegőt és az életminőséget rontja, hanem jelentősen lecsökkenti a napelemekre jutó felhasználható napfényt is Kínában.

A Princeton Egyetem kutatói nemrég azt vizsgálták, hogy Kína napelemtelepeit hogyan befolyásolja a légköri aeroszolok jelenléte – az olyan apró folyékony és szilárd részecskék, amik egyrészt képesek a napfényt visszaverni a magasabb légköri rétegekbe, másrészt növelik a felhőképződést. A kutatók felszíni besugárzási adatokat használtak a NASA műholdas CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System) rendszerétől, valamint egy olyan számítógépes modellt, ami kiszámította, milyen hatást gyakorolnak az aeroszolok és felhők a felületi sugárzásra, azáltal, hogy tanulmányozták a földfelszínt elérő napenergia mennyiségét.

(Kép: NASA EO / Joshua Stevens / Li et al. 2017)

Ez a térképi ábrázolás azt mutatja be, hogy hogyan néz ki az aeroszolok átlagos hatása arra vonatkozóan, hogy mennyi sugárzás érte el a földfelszínt Kína területén 2003 és 2014 között. A kutatók azt találták, hogy a leginkább szennyezett területeken a napenergia mennyisége akár 35%-kal, vagy négyzetméterenként 1,5 kilowattórával csökkent naponta. Ez az energiamennyiség elegendő lehet egy óra porszívózásra, hat kiló ruha kimosására vagy egy laptop 5–10 órányi működtetésére. Az eredmények meglepték a kutatókat. „Mikor a kutatás előtt körbekérdeztem a várható hatásokról, az emberek nem gondolták, hogy az aeroszoloknak bármi komolyan vehető hatása lenne a napenergia hatékonyságának csökkenésében.” – mondta Xiaoyuan (Charles) Li, a cikk fő szerzője, aki frissen szerezte a PhD fokozatát a Princeton Egyetemen környezetmérnöki szakán. „Kínában rengeteg felhős nap van, és a felhők nagy szerepet játszanak a felszínt elérő napenergia csökkentésében.”

A napenergiás energiatermelő kapacitás csökkenése az év különböző időszakaiban az aeroszolok (kék) és a felhők (piros) következtében, Kína különböző vidékein. Az ország északi részén ősszel és télen a légszennyezésből adódó csökkenés összemérhető a felhőzet okozta hatással. (Kép: NASA EO / Joshua Stevens / Li et al. 2017)

A kutatás azonban kimutatta, hogy Észak-Kínában telente az aeroszolok legalább akkora szerepet játszanak a napfény blokkolásában, mint amekkorát a felhők – mint ahogy ezt a fenti grafikonokon is lehet látni. Li megjegyezte, hogy az aeroszolok vezető szerepe telente azért is ilyen jelentős, mivel a régióban még mindig igen gyakori a széntüzelés. A Peking környéki hegyvidékes terület pedig szintén megfogja a légtömegeket, megnehezítve az aeroszolok távozását a felszín környékéről.

A Kelet-Kína feletti vastag ködfelhő 2017. január 25-én, ahogy a Suomi NPP műhold VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) műszere látta. A terület völgyeit és alföldjeit vastag, tejfehér és szürke színekben játszó ködpaplan borítja. A légköri gázok és légszennyező rézecskék a felszínhez közeli völgyekben és mélyedésekben rekedtek. (Kép: NASA EO / Jeff Schmaltz / LANCE/EOSDIS Rapid Response)

„Ahogy Kína folytatja a jelenlegi erőfeszítéseit a légszennyezettség csökkentése érdekében, az nem csak az emberek életminőségére és egészségére lesz hatással, hanem a napelemek hatékonyságát is javíthatja.” – mondta Li. A légszennyezettségi problémával foglalkozva Kína javíthatja annak esélyét, hogy elérje energiatermelési célját, miszerint az ország elektromos energiájának 10%-át napelemekkel fogja termelni 2030-ra.