به تازگی، ژاپنی ها از نخستین ابرپنل خورشیدی در جهان پرده برداری کرده اند؛ فناوری ابتکاری که به واسطه سلول های پروفسکایت قادر است انرژی معادل ۲۰ راکتور هسته ای تولید نماید. این پیشرفت بدون تردید می تواند تحولی شگرف در روش های تولید انرژی های پاک ایجاد کند و وابستگی به سوخت های فسیلی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اکنون باید به تماشا بنشینیم که ژاپن چگونه به بهره برداری از این فناوری نوین می پردازد.
طبق گزارش های منتشر شده از سوی وب سایت Ecoticias، وزارت صنعت ژاپن برنامه ای جدید را طراحی کرده که در آن توسعه سلول های خورشیدی پروفسکایت (PSC) به عنوان یک اولویت اساسی در نظر گرفته شده است. این طرح پیش بینی می کند تا سال ۲۰۴۰، این فناوری توانایی تولید انرژی برابر با ۲۰ گیگاوات برق، معادل با ۲۰ راکتور هسته ای را خواهد داشت!
قبل از ادامه درباره برنامه ژاپنی ها، ممکن است برای شما سوال باشد که سلول های خورشیدی پروفسکایت چه نوع فناوری ای هستند؟ بیایید فرض کنیم یک پنل خورشیدی معمولی دارید، همان هایی که به طور متداول بر روی بام خانه ها نصب می شود. حال این پنل مشکلاتی دارد: وزن زیاد، قیمت بالا و عدم امکان نصب بر روی تمامی سطوح.
در اینجا پروفسکایت به عنوان یک ماده معدنی خاص معرفی می شود که می تواند مشابه سیلیکون، نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کند، اما با مزایای قابل توجهی بیشتر. پروفسکایت نه تنها سبک تر و انعطاف پذیرتر است، بلکه از نظر هزینه نیز مناسب تر بوده و دارای توان جذب نور بیشتری است. به همین دلیل حتی در شرایط نور کم نیز کارایی دارد و جالب تر اینکه بر روی هر سطحی، حتی سطوح خمیده، قابلیت نصب دارد.
اکنون شما شاید دریافته اید که این فناوری جدید چگونه می تواند موجب تحول در صحنه انرژی های تجدیدپذیر در ژاپن شود و به همین دلیل نیز این کشور برای تحقق آن برنامه ریزی کرده است. از آنجا که ژاپن با معضل کمبود فضای نصب پنل ها و همچنین جمعیت قابل توجهی روبروست، سلول های پروفسکایت می توانند به راحتی هر سطحی را به یک نیروگاه خورشیدی تبدیل نمایند.
پنجره ها، سقف های تاکسی و برج های شهری به عنوان تأمین کنندگان انرژی!
این پروژه به عنوان بخشی از برنامه ملی ژاپن برای کاهش انتشار کربن تا سال ۲۰۵۰ شناخته می شود. دولت این کشور چنان به سلول های پروفسکایت اعتماد دارد که آن را در “بخش صفر” از برنامه انرژی خود گنجانده است. این بدین معناست که توسعه این سوپر پنل ها از اولویت های اصلی ژاپن در مسیر حرکت به سوی آینده ای سبز به شمار می رود.
در گذشته، ژاپن یکی از پیشروان تولید پنل های خورشیدی به حساب می آمد، اما در سال های اخیر به علت رقابت با چین، با چالش هایی مواجه شد و به دنبال آن تنها ۱ درصد از بازار پنل های خورشیدی در اختیار ژاپن باقی ماند.
اکنون با ورود فناوری سلول های پروفسکایت، ژاپن این فرصت را یافته تا بار دیگر به عرصه رقابت بازگردد و شاید حتی بتواند به یک پیروزی قاطع دست یابد.
یکی از مزیت های استراتژیک ژاپن در این رقابت، دسترسی به ید است. این کشور به عنوان دومین تولیدکننده بزرگ ید در سطح جهانی شناخته می شود، که این عنصر یکی از مواد کلیدی در فرآیند تولید سلول های پروفسکایت به شمار می آید. از این رو، ژاپن قادر است بدون وابستگی به واردات، این فناوری جدید را به خوبی پیش ببرد و برخلاف پنل های سیلیکونی به چین متکی نباشد.
به همین دلیل، دولت ژاپن سرمایه گذاری های بالایی در این بخش انجام داده و شرکتی بزرگ چون Sekisui Chemical Co به حمایت دولت، مشغول توسعه ماژول های پیشرفته PSC است، با هدف ورود به بازار تا سال ۲۰۳۰.
سلول های پروفسکایت: تحول در تامین انرژی شهری
همانطور که اشاره شد، این فناوری به ژاپن اجازه می دهد تا از مزرعه های خورشیدی بی نیاز باشد، زیرا قادر است در هر گوشه ای از شهر انرژی تولید کند. این نوآوری معضل کمبود فضا را به کلی برطرف می سازد و می تواند موجب تبدیل شهرها به مراکز هوشمند تولید انرژی پاک شود.
با این حال، فناوری ابرپنل با دو چالش اساسی مواجه است: سلول های پروفسکایت به اندازه پنل های سیلیکونی مقاوم نیستند و ممکن است مدت زمان کارایی کمتری داشته باشند. نکته دوم اینکه در حال حاضر هزینه تولید این سلول ها بالاتر از پنل های سنتی است، اما انتظار می رود که تا سال ۲۰۴۰ هزینه تولید آن ها به شکل قابل توجهی کاهش یابد.
آینده انرژی خورشیدی در ژاپن
پس از فاجعه فوکوشیما در سال ۲۰۱۱، ژاپن تصمیم گرفته تا سیاست های خود را به سمت انرژی های تجدیدپذیر سوق بدهد. آمارها نشان می دهند که تولید برق خورشیدی در این کشور از ۱.۹ درصد در سال ۲۰۱۴ به تقریبا ۱۰ درصد از کل تولید انرژی رسیده است و دولت نیز هدف گذاری کرده تا این عدد را تا سال ۲۰۳۰ به ۳۶ تا ۳۸ درصد افزایش دهد.
سلول های پروفسکایت به عنوان یک ابزار کلیدی در دستیابی به این هدف محسوب می شوند و انتظار می رود که تا سال ۲۰۴۰ به طرز قابل توجهی ارزان تر شوند. به علاوه، این فناوری به سرعت در دسترس عموم قرار خواهد گرفت. اکنون باید منتظر بمانیم و ببینیم آیا ژاپن می تواند به عنوان نخستین کشور، راهی مؤثر برای جایگزینی نیروگاه های هسته ای از طریق انرژی خورشیدی پیدا کند یا خیر؟