هفتاد سال از زمانی که آزمایشگاه‌های بل شرکت AT&T فناوری جدیدی را برای تبدیل نور خورشید به انرژی معرفی کردند، می‌گذرد. این شرکت مخابراتی امیدوار بود که این فناوری بتواند جایگزین باتری‌های تجهیزات در مناطق دورافتاده شود. همچنین این شرکت دریافت که تأمین انرژی دستگاه‌ها تنها با نور خورشید نشان می‌دهد که علم چگونه می‌تواند آینده را شگفت‌انگیز جلوه دهد؛ به همین دلیل در یک رویداد مطبوعاتی نور خورشید یک چرخ و فلک اسباب‌بازی را به چرخش درآورد.
امروزه انرژی خورشیدی در سطح جهانی دیگر در مرحله ابتدایی نیست. پنل‌های خورشیدی اکنون مساحتی در حدود نیمی از کشور ولز را اشغال کرده‌اند و امسال حدود ۶ درصد از برق جهان را تامین خواهند کرد، که این میزان تقریباً سه برابر بیشتر از مصرف برق آمریکا در سال 1954 است. با این حال، این رشد تاریخی تنها دومین نکته چشمگیر درباره رشد انرژی خورشیدی است. نکته چشمگیرتر این است که این رشد هنوز به پایان نرسیده است.
نامیدن رشد انرژی خورشیدی به عنوان یک تابع رشد نمایی، اغراق نیست، بلکه یک واقعیت است. ظرفیت نصب شده خورشیدی تقریباً هر سه سال دو برابر می‌شود و بنابراین هر دهه ده برابر رشد می‌کند. چنین رشد پایداری به ندرت در هر چیزی که مهم است دیده می‌شود. این امر باعث می‌شود که مردم به سختی بتوانند آنچه در حال وقوع است را درک کنند. هنگامی که ده سال پیش این فناوری به یک دهم اندازه کنونی خود بود، حتی توسط کارشناسانی که از سرعت رشد آن مطلع بودند نیز به عنوان فناوری حاشیه‌ای دیده می‌شد. افزایش ده برابری بعدی معادل با هشت برابر کردن کل ناوگان راکتورهای هسته‌ای جهان در زمانی کمتر از زمانی است که معمولاً برای ساخت تنها یکی از آنها طول می‌کشد.
تأثیر اقتصادی و اجتماعی انرژی خورشیدی
احتمالاً تا اواسط دهه 2030، سلول‌های خورشیدی بزرگترین منبع برق در سیاره زمین خواهند بود. تا دهه 2040، آنها ممکن است نه تنها بزرگترین منبع برق، بلکه بزرگترین منبع تمام انرژی‌ها شوند. براساس روندهای کنونی، هزینه کلی برق تولیدی آنها به کمتر از نصف ارزان‌ترین برق موجود امروز خواهد رسید. این امر تغییری شگرف در مقابله با تغییرات آب و هوایی ایجاد نخواهد کرد، اما می‌تواند آن را بسیار سریع‌تر کند. بخش زیادی از جهان، از جمله آفریقا، جایی که 600 میلیون نفر هنوز نمی‌توانند خانه‌های خود را روشن کنند، آغاز به احساس غنی بودن انرژی خواهد کرد. این احساس برای بشر تازه و تحول‌آفرین خواهد بود.
برای درک اینکه این مسئله تنها یک رویای محیط‌زیستی نیست، اقتصاد انرژی خورشیدی را در نظر بگیرید. با افزایش تولید تجمعی یک کالای ساخته شده، هزینه‌ها کاهش می‌یابد. با کاهش هزینه‌ها، تقاضا افزایش می‌یابد. با افزایش تقاضا، تولید افزایش می‌یابد و هزینه‌ها بیشتر کاهش می‌یابد. این روند نمی‌تواند برای همیشه ادامه یابد؛ تولید، تقاضا یا هر دو همیشه محدود می‌شوند. در انتقالات انرژی قبلی، از چوب به زغال‌سنگ، از زغال‌سنگ به نفت یا از نفت به گاز، کارایی استخراج افزایش یافت، اما در نهایت با هزینه پیدا کردن سوخت بیشتر، جبران شد.
همانطور که مقاله این هفته ما توضیح می‌دهد، انرژی خورشیدی با چنین محدودیتی مواجه نیست. منابع مورد نیاز برای تولید سلول‌های خورشیدی و کاشت آنها در مزرعه‌های خورشیدی، شن‌های غنی از سیلیکون، مکان‌های آفتابی و نوآوری انسانی است که هر سه به وفور یافت می‌شوند. ساخت سلول‌ها همچنین انرژی نیاز دارد، اما انرژی خورشیدی به سرعت آن را نیز به وفور فراهم می‌کند. در مورد تقاضا، این تقاضا بسیار بزرگ و انعطاف‌پذیر است؛ اگر برق ارزان‌تر تولید کنید، مردم برای آن استفاده‌هایی پیدا می‌کنند. نتیجه این است که برخلاف منابع انرژی قبلی، انرژی خورشیدی به طور معمول ارزان‌تر شده و همچنان ارزان‌تر خواهد شد.
محدودیت‌های دیگری نیز وجود دارد
با توجه به تمایل انسان‌ها به زندگی در ساعات غیرروشن روز، انرژی خورشیدی نیاز به تکمیل با ذخیره‌سازی و تکمیل توسط فناوری‌های دیگر دارد. صنایع سنگین، حمل و نقل هوایی و باری سخت به برقی شدن هستند. خوشبختانه این مشکلات ممکن است با ارزان‌تر شدن تدریجی باتری‌ها و سوخت‌های تولید شده از طریق الکترولیز حل شوند.
نگرانی دیگری این است که اکثر قریب به اتفاق پنل‌های خورشیدی جهان و تقریباً تمامی سیلیکون تصفیه شده‌ای که از آنها ساخته می‌شوند، از چین می‌آیند. صنعت خورشیدی چین بسیار رقابتی، به شدت یارانه‌ای و در حال پیشی گرفتن از تقاضای فعلی است – که دستاوردی بزرگ است با توجه به تمام ظرفیت خورشیدی که چین در داخل مرزهای خود نصب کرده است. این بدان معنی است که ظرفیت چین به اندازه‌ای بزرگ است که بتواند برای سال‌های آینده رشد را ادامه دهد، حتی اگر برخی از شرکت‌های درگیر ورشکسته شوند و برخی سرمایه‌گذاری‌ها خشک شوند.
چالش‌ها و محدودیت‌های پیش‌رو
در بلندمدت، جهانی که در آن انرژی بیشتری بدون نفت و گاز تولید می‌شود که از مناطق ناپایدار یا غیردوست می‌آیند، قابل اعتمادتر خواهد بود. با این حال، اگرچه حزب کمونیست چین نمی‌تواند قیمت نور خورشید را همانند اوپک که قیمت نفت را تنظیم می‌کند، تنظیم کند، اما این واقعیت که یک صنعت حیاتی در یک کشور خصمانه قرار دارد نگران‌کننده است.
این نگرانی‌ای است که آمریکا به شدت احساس می‌کند، به همین دلیل است که تعرفه‌هایی بر تجهیزات خورشیدی چینی اعمال کرده است. با این حال، از آنجایی که تقریباً تمام تقاضا برای پنل‌های خورشیدی هنوز در آینده است، بقیه جهان فرصت زیادی برای ورود به بازار خواهند داشت. پذیرش انرژی خورشیدی در آمریکا ممکن است با ریاست‌جمهوری طرفدار سوخت‌های فسیلی ترامپ به تعویق بیفتد، اما فقط به طور موقت و دردناک. این پذیرش همچنین می‌تواند تقویت شود اگر آمریکا تقاضای نهفته را آزاد کند، با آسان‌تر کردن نصب پنل‌ها بر روی خانه‌ها و اتصال به شبکه – این کشور یک ترات‌وات ظرفیت جدید خورشیدی منتظر اتصال به شبکه دارد. قیمت‌های کربن نیز کمک خواهند کرد، همانطور که در تغییر از زغال‌سنگ به گاز در اتحادیه اروپا کمک کردند.
فرصت‌ها و تحولات آینده انرژی ارزان‌تر
هدف باید این باشد که چرخه فضیلت‌آمیز تولید انرژی خورشیدی تا حد امکان سریع بچرخد. زیرا این امر جوایز انرژی ارزان‌تر را به همراه دارد. مزایا با افزایش بهره‌وری شروع می‌شود. هر چیزی که مردم امروزه برای آن از انرژی استفاده می‌کنند ارزان‌تر خواهد شد، و این شامل تقریباً همه چیز می‌شود. سپس به چیزهایی می‌رسیم که انرژی ارزان‌تر ممکن می‌سازد. مردمی که هرگز توانایی آن را نداشتند، شروع به روشن کردن خانه‌های خود یا رانندگی با خودرو خواهند کرد. انرژی ارزان می‌تواند آب را تصفیه کند و حتی آن را شیرین کند. می‌تواند ماشین‌آلات گرسنه هوش مصنوعی را به حرکت درآورد. می‌تواند میلیاردها خانه و دفتر را در تابستان‌هایی که برای دهه‌های آینده گرم‌تر خواهند شد، قابل تحمل‌تر کند.
اما مهمترین چیزها آن‌هایی خواهند بود که هیچ‌کس هنوز به آنها فکر نکرده است. در فراوانی رادیکال خود، انرژی ارزان‌تر تخیل را آزاد خواهد کرد، چرخ‌های کوچک فکری را با هیجان و امکانات جدید به چرخش در خواهد آورد.
این هفته مصادف با انقلاب تابستانی در نیم‌کره شمالی است. خورشید که به بالاترین نقطه خود در آسمان می‌رسد، در دهه‌های آینده بر جهانی خواهد تابید که هیچ‌کس نباید از نعمت‌های برق محروم باشد و دسترسی به انرژی به همه کسانی که آن را لمس می‌کند، نیرو می‌بخشد.
