Использование солнечной энергии в сельской Африке

Использование солнечной энергии в сельских районах стран Африки к югу от Сахары с годами возросло. Поскольку многие общины не имеют доступа к предметам первой необходимости, таким как электричество , чистая вода и эффективные ирригационные системы; инновации в технологиях солнечной энергии привели к проектам по снижению бедности, которые сочетают в себе стратегии развития и экологическое сознание. Еще одно использование солнечной энергии , которое набирает обороты в сельских африканских домохозяйствах (а также в некоторых городских районах), — это приготовление пищи на солнечной энергии . Исторически сложилось так, что высокая зависимость от сбора древесины из истощающихся источников приводила к серьезному ухудшению состояния окружающей среды и считалась крайне неустойчивой практикой по сравнению с возобновляемым атрибутом приготовления пищи на солнечной энергии. Недавно также была установлена связь между солнечной энергией и повышением продовольственной безопасности в регионе. Проекты развития Африки, в основном в сельских районах, похоже, признают реальный потенциал возобновляемых источников энергии, особенно энергии, получаемой от солнца.

Солнечная кулинария

Статья Хильды М. Тунен (2009 г.) ^[2] подробно рассказывает об усилиях фонда SUPO (Stichting voor Urbane Projecten в Онтвиккелингсландене), основанного в 1977 году; когда в 2005 году они начали проект приготовления пищи на солнечной энергии в городских домохозяйствах в Буркина-Фасо города Уагадугу : PESGO (Programme Energie Solaire Grand-Ouaga). В качестве технологии использовалась технология CooKit , представляющая собой плиту из картонной панели, покрытую алюминиевой фольгой. Солнечные лучи отражаются от черного горшка, помещенного в термостойкий пластиковый пакет. Могут быть достигнуты температуры от 70 _C до 90 _C (160 F и 200 F). Картон складывается и весит всего 500 г (1 фунт), поэтому его легко хранить. Если CooKit хранить в сухом месте и вдали от термитов , CooKit может прослужить несколько лет. Учитывая его долговечность, CooKit кажется хорошей инвестицией: затраты на покупку ниже, чем деньги, которые люди тратят на дрова. Изготовление CooKit несложно. Solar Cookers International опубликовала руководство по строительству (SCI, 2007c). CooKit можно сделать за один или два часа, а необходимые материалы — это картон, алюминиевая фольга и нетоксичный клей на водной основе (SCI, 2007c) (см. рис. 1). (Тоонен, 2009).

Рис. 1. CookKit

Как упоминалось выше, CooKit направлен на снижение высокой зависимости от дров и древесного угля для приготовления пищи, которые оказывают не только негативное воздействие на окружающую среду; но также создало нагрузку на финансы отдельных домохозяйств. Однако исследователи из фонда SUPO быстро поняли, что CooKit сам по себе не может быть столь же эффективным средством замены дров; и что использование специального растительного масла, полученного из засухоустойчивого растения ятрофа, будет наиболее дополнительным компонентом, помогающим в процессе приготовления пищи в качестве заменителя топлива. Процесс экстракции также очень прост: человеку нужно просто выжать растение, чтобы получить масло. По данным SUPA, основная причина использования масла Jatropa вместе с CooKit связана с ненадежностью погодных условий; однако еще не было никаких разработок в создании недорогой печи для использования с маслом ятрофы, но однопламенная плита является просто прототипом на данном этапе .Представленный здесь пример CooKit — это лишь одна адаптация к технологии приготовления пищи на солнечной энергии, и дальнейшие исследования открывают другие инновации, такие как солнечная фритюрница (Gallagher, 2011). ^[3] и оригинальная печь Solar Box . Фактические данные показали, что, хотя основными недостатками приготовления пищи на солнечной энергии являются более продолжительное время, необходимое для приготовления еды для семей, и что зависимость от благоприятных погодных условий означает, что невозможно использовать солнечную энергию каждый день; это шаг в правильном направлении, поскольку он может, по крайней мере, облегчить нагрузку, которая в настоящее время оказывается на остающиеся дефицитные ресурсы дров.

Очистка воды с помощью солнечной энергии

Очищенная вода является большой проблемой, с которой сталкиваются многие сообщества, в развивающихся странах особенно . Те, кто живет в сельской местности, обычно слишком изолированы для строительства сетевой инфраструктуры водопровода, финансируемой 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 Самбвы и др. (2009), ^[4] авторы подчеркивают эти проблемы и предлагают интеграцию двигателей постоянного тока (постоянного тока) в технологию перекачивания воды на солнечной энергии. Обычно это называют « передачей технологий », и авторы утверждают, что это концепция развития, [которая была] задумана политиками и широкой общественностью в странах Африки к югу от Сахары как возможность покупать или приобретать технологическое оборудование. В сочетании с «глобализацией и экономическим освобождением» эта тенденция стала заразной до такой степени, что любой сегмент вышедшего из строя технологического оборудования попадает в субрегион... Они сгруппированы как: транспортные средства, бытовая техника, промышленное оборудование. и многие другие. Авторы определили это вышедшее из строя оборудование как бесценный источник сырья , из которого были извлечены (восстановлены) двигатели постоянного тока с целью переконфигурации в двигатели постоянного тока для привода водяных насосов. (Самбва и др., 2009). Сам насос можно достать из стиральных машин или радиаторов двигателей генераторной установки. На рисунке 2 ниже показан конечный продукт водяного насоса с приводом от двигателя постоянного тока до его подключения к сети. солнечные панели .

Рис. 2 Водяной насос с приводом от 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 были экспортированы на континент. (Самбва и др., 2009).Проект оказался успешным, поскольку удалось откачать воду из резервуара глубиной 10 метров; но для финансирования будущих проектов расходы придется покрывать из внешних источников. Несмотря на более высокие производственные затраты, общая выгода от использования этой технологии перевешивает предполагаемые недостатки. А благодаря относительно упрощенной модели работы по техническому обслуживанию, которые могут возникнуть в будущем, могут выполнять местные специалисты.

Исследователи из Университета науки и технологий имени 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 Берни и др. (2010) ^[6] Другое предложенное использование солнечной энергии — это система капельного орошения с фотоэлектрической (или солнечной) энергией (PVDI), [которая] сочетает в себе эффективность капельного орошения с надежностью водяного насоса, работающего на солнечной энергии... [Где ] Солнечная батарея питает насос (поверхностный или погружной, в зависимости от источника воды), который подает воду в резервуар. Затем резервуар самотеком распределяет воду в систему капельного орошения низкого давления. В системе не используются аккумуляторы: насос работает только в дневное время, а аккумулятор энергии находится на высоте столба воды в резервуаре.Важный технологический прогресс в сельскохозяйственной практике в регионе, связанный с повышением продовольственной безопасности; Системы PVDI были интегрированы в уже существовавшие местные женские сельскохозяйственные группы в районе Калале на севере Бенина в ноябре 2007 года. Системы PVDI были задуманы, профинансированы и установлены неправительственной организацией Solar Electric Light Fund. ^[7] увеличить производство овощей в общественных садах в целях борьбы с высоким уровнем недоедания и бедности в регионе. (Берни и др., 2010).

См. также

Ссылки

^ «Глобальный солнечный атлас» . Проверено 6 декабря 2018 г.
^ Тунен, Хильда М. (2009). «Адаптация к инновациям: приготовление пищи на солнечной энергии в городских домохозяйствах Уагадугу (Буркина-Фасо)». Физика и химия Земли . 34 (1–2): 65–71. Бибкод : 2009PCE....34...65T . дои : 10.1016/j.pce.2008.03.006 .
^ Галлахер, Алан (2011). «Солнечная фритюрница». Солнечная энергия . 85 (3): 496–505. Бибкод : 2011SoEn...85..496G . дои : 10.1016/j.solener.2010.12.018 .
^ Самбва, Адоко; Нвокойе Д. Ннамди и Умегхалу С. Эбелечукву (2009). «Переработка бывших в употреблении двигателей постоянного тока в качестве солнечных насосов для водоснабжения и подачи воды в городской бедноте и сельских общинах в странах Африки к югу от Сахары». Опреснение . 248 (1–3): 586–594. дои : 10.1016/j.desal.2008.05.106 .
^ «Устройство может принести миллионам людей как солнечную энергию, так и чистую воду» . 9 июля 2019 года . Проверено 15 апреля 2020 г. - через www.theguardian.com.
^ Берни, Дженнифер; Леннарт Уолтеринг; Маршалл Берк; Розамонд Нейлор; Дов Пастернак (2 февраля 2010 г.). «Капельное орошение на солнечной энергии повышает продовольственную безопасность в Судано-Сахеле» (PDF) . ПНАС . 107 (5): 1848–1853. Бибкод : 2010PNAS..107.1848B . дои : 10.1073/pnas.0909678107 . ПМК 2806882 . ПМИД 20080616 .
^ Фонд солнечного электрического освещения: Энергия - это право человека

[1] «Глобальный солнечный атлас» . Проверено 6 декабря 2018 г.

[2] Тунен, Хильда М. (2009). «Адаптация к инновациям: приготовление пищи на солнечной энергии в городских домохозяйствах Уагадугу (Буркина-Фасо)». Физика и химия Земли . 34 (1–2): 65–71. Бибкод : 2009PCE....34...65T . дои : 10.1016/j.pce.2008.03.006 .

[3] Галлахер, Алан (2011). «Солнечная фритюрница». Солнечная энергия . 85 (3): 496–505. Бибкод : 2011SoEn...85..496G . дои : 10.1016/j.solener.2010.12.018 .

[4] Самбва, Адоко; Нвокойе Д. Ннамди и Умегхалу С. Эбелечукву (2009). «Переработка бывших в употреблении двигателей постоянного тока в качестве солнечных насосов для водоснабжения и подачи воды в городской бедноте и сельских общинах в странах Африки к югу от Сахары». Опреснение . 248 (1–3): 586–594. дои : 10.1016/j.desal.2008.05.106 .

[5] «Устройство может принести миллионам людей как солнечную энергию, так и чистую воду» . 9 июля 2019 года . Проверено 15 апреля 2020 г. - через www.theguardian.com.

[6] Берни, Дженнифер; Леннарт Уолтеринг; Маршалл Берк; Розамонд Нейлор; Дов Пастернак (2 февраля 2010 г.). «Капельное орошение на солнечной энергии повышает продовольственную безопасность в Судано-Сахеле» (PDF) . ПНАС . 107 (5): 1848–1853. Бибкод : 2010PNAS..107.1848B . дои : 10.1073/pnas.0909678107 . ПМК 2806882 . ПМИД 20080616 .

[7] Фонд солнечного электрического освещения: Энергия - это право человека

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]