Trebamo li aluminij i bakar za solarnu proizvodnju energije?

Budimo realni: Zašto su ovi metali važni

Vjerojatno niste puno razmišljali o tome, ali aluminij i bakar zapravo su jako važni za solarne ploče. Oni su poput kostura i krvnih žila cijele solarne energije. Pogledajmo zašto su toliko važni jer bi pokušaj izgradnje solarnih ploča bez njih bio potpuni promašaj.

1. Aluminij: okosnica solarne infrastrukture

1.1 Okviri solarnih panela: "Oklop"

Zašto Aluminij?

Aluminijske legure, poput 6063-T5, lagane su i čvrste. Mogu izdržati ludo jake uraganske vjetrove i godine sunca.

Na primjer, u Teksasu su ploče s aluminijskim okvirima uspjele proći kroz tornado od 150 mph, a čelične su bile potpuno uništene.

Ušteda troškova:

Aluminij košta 1/3 čelika. Za solarnu farmu od 1 MW, to je 500 tisuća dolara ušteđenih samo na okvirima.

1.2 Kabeli i priključci: "Krvne žile".

Aluminijske žice možda ne nose toliko struje kao bakrene, ali su:

50% jeftinije

40% lakši (kritično za krovne instalacije)

Kvaka: potrebna im je deblja izolacija kako bi se spriječila korozija.

2. Bakar: "Autocesta" za električnu energiju

2.1 Solarne ćelije: "Živci".

Nanočestice bakra (0,5 g po ploči) stvaraju ultra{1}}tanke vodljive slojeve.

Zabavna činjenica: ovo povećava učinkovitost za 3%-dovoljno za napajanje hladnjaka 6 dodatnih sati mjesečno.

2.2 Inverteri i mrežne veze: "Mozak".

Bakreno ožičenje pokriva 80% protoka energije sustava.

Zašto ne aluminij? Veća otpornost aluminija uzrokuje 15% gubitka energije u vrućim klimatskim uvjetima.

3. Aluminij protiv bakra: Obračun

Faktor	Aluminij	bakar
trošak	1,20 USD/lb	3,50 USD/lb
Težina	1,5x lakši od bakra	Teže (ograničava kapacitet krova)
korozija	Hrđa na slanom zraku (potrebni su premazi)	Bolje podnosi vlagu
Učinkovitost	Gubi 2% na visokim temperaturama	Stabilan do 85 stupnjeva

4. Stvarne-svjetske katastrofe (i kako ih izbjeći)

Slučaj 1: Flop aluminijskog okvira

Problem: Instalater iz Kalifornije koristio je jeftine aluminijske okvire. Nakon 3 godine, 40% je zahrđalo i propalo.

Popravak: Koristite anodizirani aluminij (dodaje 10-godišnje jamstvo protiv korozije).

Slučaj 2: Kriza krađe bakra

Problem: U Indiji je krađa bakrenih žica smanjila proizvodnju solarnih farmi za 25%.

Popravak: Instalirajte bakrene -zaštite od neovlaštenog PVC- premaza (košta 15% više, ali sprječava krađu).

5. Tehnologija budućnosti: Možemo li se odreći ovih metala?

Nova uloga aluminija: Nanotehnologija stvara aluminij-grafenske kompozite koji su 3x jači i lakši.

Alternative za bakar: Plastične žice presvučene srebrom-? Oni su 50% jeftiniji, ali rade samo u suhim klimatskim uvjetima.

Izazovi i rješenja

Unatoč njihovim prednostima, izazovi i dalje postoje:

Problem s opskrbnim lancem:

Možda nećemo imati dovoljno bakra jer ga svi žele (kao, 2062,5 kilotona do 2035.!). Popravak? Reciklirajte ono što imamo i možda isprobajte druge stvari poput grafena za prijenos struje.

Zabrinutost za okoliš:

Iskopavanje aluminija stvara veliko zagađenje – oko 1,2 tone CO₂ za svaku tonu aluminija. Ali solarne tvrtke sada koriste zelenu energiju za stvaranje stvari, čime se onečišćenje smanjuje za oko 40%.

Zaključak: Zašto su oba metala bitna

Aluminij i bakar nisu samo stijene koje nalazimo. Oni su jako važni za stvarno funkcioniranje solarnih panela. Aluminij je izvrstan u održavanju stvari čvrstim i ne prevrućim, dok je bakar izvrstan za postizanje glatkog kretanja električne energije. Čak i dok sve više recikliramo i dobivamo nove materijale, ova dva će i dalje biti najbolji izbor za izgradnju solarnih stvari koje dugo traju i neće razbiti banku.