Ο παγκόσμιος πληθυσμός αναμένεται να αυξηθεί από 8 δισεκατομμύρια ανθρώπους σήμερα σε 9,7 δισεκατομμύρια μέχρι τα μέσα του αιώνα. Η έντονη αύξηση είναι ιδιαίτερα εμφανής στην Αφρική, όπου θα προστεθεί ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι.
Ωστόσο, σε πολλές χώρες ο πληθυσμός παραμένει σταθερός ή και μειώνεται. Υπάρχουν εννέα χώρες με πληθυσμό άνω των 20 εκατομμυρίων ανθρώπων που αναμένεται να έχουν μικρότερο πληθυσμό το 2050 από ό,τι σήμερα: Κίνα, Ρωσία, Ιαπωνία, Γερμανία, Ιταλία, Νότια Κορέα, Ισπανία, Ουκρανία και Πολωνία.
Ο συνολικός πληθυσμός αυτών των χωρών αναμένεται να μειωθεί κατά 10%, από 2 δισεκατομμύρια ανθρώπους σήμερα σε 1,8 δισεκατομμύρια ανθρώπους το 2050.
Μια χώρα με μειωμένο πληθυσμό απαιτεί λιγότερα τρόφιμα. Κατ' αρχήν, ο γεωργικός χώρος θα μπορούσε να απελευθερωθεί για άλλους σκοπούς. Και ένας από αυτούς τους σκοπούς θα μπορούσε να είναι η φιλοξενία ηλιακών πάρκων.
Ας διερευνήσουμε πόση ηλιακή φωτοβολταϊκή ενέργεια θα μπορούσε να συγκομιστεί από απελευθερωμένες γεωργικές εκτάσεις. Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι πάνω από 100 φορές πιο αποτελεσματικοί στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε χρήσιμη ενέργεια από την ενέργεια βιομάζας από ζαχαροκάλαμο, η οποία είναι η μεγαλύτερη καλλιέργεια στον κόσμο σε μάζα.
Με τα ηλιακά φωτοβολταϊκά, σχετικά μικρές εκτάσεις γεωργικής γης μπορούν να παράγουν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.
Κάνουμε τις ακόλουθες παραδοχές για το 2050:
- Ο κόσμος φτάνει σε μηδενική κατανάλωση ορυκτών καυσίμων.
- Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια οδηγούν στον εξηλεκτρισμό των μεταφορών, της θέρμανσης και της βιομηχανίας.
- Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια οδηγούν στην ηλεκτρολυτική παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων υδρογόνου για χημικά [αμμωνία, μέταλλα, κεραμικά, πλαστικά, συνθετικά καύσιμα αεροσκαφών κ.λπ.
- Όλοι στον κόσμο φτάνουν την κατά κεφαλήν κατανάλωση ενέργειας των χωρών με υψηλό εισόδημα.
- Η γεωργική γη απελευθερώνεται για φωτοβολταϊκά πάρκα στην ίδια αναλογία με τη μείωση του πληθυσμού. Η τυπική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σήμερα στις χώρες υψηλού εισοδήματος είναι 7-12 MWh ανά άτομο ετησίως.
Αυτό πρέπει να διπλασιαστεί ή να τριπλασιαστεί για να απαλλαγούμε από όλη την κατανάλωση ορυκτών καυσίμων, ανάλογα με τη συμμετοχή στη χημική βιομηχανία. Υποθέτουμε ότι η ενεργειακή κατανάλωση 9,7 δισεκατομμυρίων ανθρώπων φτάνει τις 20 MWh ανά άτομο ετησίως (συμπεριλαμβανομένων όλων των αναγκών) στα μέσα του αιώνα.
Έτσι, ένας εύπορος, πλήρως εξηλεκτρισμένος και πλήρως απαλλαγμένος από τις ανθρακούχες εκπομπές κόσμος θα χρειάζεται περίπου 200.000 TWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως. Για σύγκριση, η παγκόσμια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σήμερα είναι περίπου 30.000 TWh ετησίως.
Μεγιστοποιούμε τη συγκομιδή ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας υποθέτοντας πυκνές συστοιχίες ηλιακών συλλεκτών υψηλής απόδοσης με χαμηλή κλίση [10 μοίρες] διάσπαρτες σε όλη την υδρόγειο, αλλά κυρίως σε χώρες με ηλιοφάνεια.
Η ονομαστική ισχύς κάθε μπλοκ ηλιακών συλλεκτών θεωρείται ότι είναι 200 W ανά m2 και η απόδοσή τους ότι είναι 20% απόδοση. Τα μπλοκ των ηλιακών συλλεκτών είναι διάσπαρτα σε όλες τις γεωργικές περιοχές.
Η ετήσια ενεργειακή απόδοση (MWh/MW) για κάθε περιοχή υπολογίζεται με τη χρήση του υπολογισμού του συντελεστή δυναμικότητας στον Παγκόσμιο Ηλιακό Άτλαντα.
Ο Πίνακας 1 δείχνει (Β) τον προβλεπόμενο πληθυσμό το 2050, (Γ) την αναμενόμενη μείωση του πληθυσμού από το 2022 έως το 2050, (Δ) τη γεωργική γη το 2022, (Ε) την απελευθερωμένη γεωργική γη το 2050 λόγω της μείωσης του πληθυσμού, (ΣΤ) τη δυνητική ηλιακή παραγωγή από την απελευθερωμένη γη και (Ζ) την απαιτούμενη παραγωγή το 2050 για την παροχή 20 MWh ηλεκτρικής ενέργειας ανά άτομο ετησίως.
Για όλες τις χώρες εκτός από τη Νότια Κορέα, η ηλιακή παραγωγή σε απελευθερωμένες γεωργικές εκτάσεις (στήλη ΣΤ) είναι επαρκής (ή πολύ περισσότερο από επαρκής) για την παροχή της απαιτούμενης ενέργειας (στήλη Ζ) για τη λειτουργία μιας πλήρως απαλλαγμένης από τις ανθρακούχες εκπομπές οικονομίας.
Πράγματι, η συνολική έκταση της δυνητικά διαθέσιμης γης στις 9 χώρες είναι επαρκής για την παροχή των δύο τρίτων της ενέργειας που απαιτείται (143.000 TWh) από έναν πλήρως ηλεκτροδοτούμενο, απαλλαγμένο από τον άνθρακα, εύπορο, παγκόσμιο πληθυσμό 10 δισεκατομμυρίων ανθρώπων το 2050.
Επιπλέον, φυσικά, θα υπάρξουν επίσης μεγάλες ενεργειακές συνεισφορές από ηλιακή ενέργεια σε στέγες, πλωτή ηλιακή ενέργεια, ηλιακά πάρκα σε ξηρές περιοχές, ηλιακή ενέργεια σε συνδυασμό με τη γεωργία (αγροβολταϊκά), αιολική ενέργεια, υδροηλεκτρική ενέργεια και άλλες πηγές.
Αυτός είναι ένας αφελής υπολογισμός για ενδεικτικούς σκοπούς μόνο. Είναι σημαντικό ότι η Ρωσία και η Ουκρανία εξάγουν μεγάλο μέρος της γεωργικής τους παραγωγής και, επομένως, η μείωση του πληθυσμού στις χώρες αυτές δεν οδηγεί σε μείωση των αναγκών για γεωργική παραγωγή.
Επιπλέον, οι χώρες θα μπορούσαν να αφιερώσουν τη νέα διαθέσιμη γεωργική γη για άλλους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της γεωργίας για εξαγωγές, της αύξησης της γεωργικής αυτάρκειας, των εναλλακτικών καλλιεργειών με χαμηλότερη απόδοση [όπως το κρέας], των δασών και της αποκατάστασης των οικοσυστημάτων.
Ωστόσο, υπάρχει μια πραγματική ευκαιρία στην Κίνα, την Ιαπωνία, τη Γερμανία, την Ιταλία, την Ισπανία και την Πολωνία, να συλλέξουν σημαντικά κλάσματα της απαιτούμενης ηλιακής ενέργειας από τη γεωργική γη που απελευθερώνεται λόγω της μείωσης του πληθυσμού.
Ακολουθήστε το Agrocapital.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι τις ειδήσεις