زيادة العواصف الترابية بالشرق الأوسط عقبة أمام استخدام الطاقة الشمسية

وقبل مزيد من التفاصيل، وفقًا لتقرير معهد الشرق الأوسط، حول أسباب العواصف الرملية والترابية، يجدر التمييز بينهما كظاهرتين مختلفتين ومتميزتين وغالبًا ما يشار إلى هذه الأنواع من الأحداث على أنها عواصف رملية في وسائل الإعلام بينما هي في الواقع عواصف ترابية، على الرغم من أن كلاهما يتكون من جزيئات التربة من حيث المبدأ، يمكن تقسيم جزيئات التربة إلى ثلاث فئات: الرمل والطمي والطين ولكل منها اختلافات تركيبية في كيمياء التربة ويتراوح حجم جزيئات الرمل من 2.0 إلى 0.05 مم، وجزيئات الطمي من 0.05 إلى 0.002 مم، وجزيئات الطين أصغر من 0.002 مم في القطر وجسيمات الطين هي أجود أنواع جزيئات التربة؛ في الواقع، بعضها صغير جدًا بحيث لا يمكن رؤيته حتى عند استخدام الميكروسكوب الضوئي العادي.

وتتكون العواصف الرملية بشكل أساسي من جزيئات الرمل ويكون تأثيرها محليًا بشكل عام حيث لا تسمح الجاذبية بإزاحة جزيئات الرمل مسافة كبيرة، بما في ذلك التحرك لأعلى في الغلاف الجوي عموديًا أو عبر سطح الأرض أفقيًا وفي مثل هذه الظروف، اعتمادًا على قوة الرياح، ويتم توزيعها على بعد عشرات الكيلومترات أفقيًا أو بضع مئات من الأمتار عموديًا من مصدرها ومع ذلك، فإن جزيئات الغبار مختلفة تمامًا، لأنها تتكون من الطمي والطين، اللذين يشكلان جزيئات غروانية ونانوية طبيعية ذات خصائص فريدة.

تمت دراسة الآثار الصحية للعواصف الترابية على نطاق واسع. بالإشارة إلى تلوث الهواء، عندما نتحدث عن ملوثات الجسيمات، فإننا نشير إلى الملوثات التي تساوي أو تقل عن 10 و 2.5 ميكرومتر أو 0.0100 أو 0.0025 مم على الترتيب، ومع ذلك، فإن أحد جوانب العواصف الترابية التي لم يتم استكشافها جيدًا هو تأثيرها على مصادر الطاقة المتجددة، وخاصة المزارع الشمسية.

تتمتع منطقة الشرق الأوسط بالكثير من الأيام المشمسة الصافية، مما يجعلها موقعًا مثاليًا لإنشاء ونشر محطات الطاقة الشمسية وشهدنا في السنوات الأخيرة عددًا من الإعلانات عن مشاريع الطاقة الشمسية الطموحة في المنطقة، لا سيما من المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة ومصر وقد بدأ بالفعل تشغيل بعض هذه المشاريع؛ ومع ذلك، فإن المناخ الجاف في المنطقة والصحاري الفارغة الشاسعة تخلق تحدياتها الخاصة لمثل هذه المحطات الشمسية حيث تستخدم المزارع الشمسية العادية أسطح الألواح الكهروضوئية لامتصاص الإشعاع الشمسي وتحويله إلى كهرباء، بينما تستخدم مزارع الطاقة الشمسية المركزة، بما في ذلك مشروع نور للطاقة في الإمارات العربية المتحدة، الألواح المرآة لعكس ضوء الشمس وتركيزه في جهاز استقبال.

في كلا النظامين، العادي والمركز، إذا كانت الألواح مغطاة بالغبار، فإنها تفشل في العمل كما هو متوقع وتحدث العواصف الترابية بشكل متكرر في الشرق الأوسط، ونتيجة لذلك، فإن الحفاظ على نظافة أسطح الألواح يعد مهمة صعبة ومن المتوقع أيضًا أن يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم هذه المشكلة، مما يؤدي إلى مزيد من موجات الحر وارتفاع درجات الحرارة وبالتالي، لن يكون تنظيف الألواح الشمسية أكثر صعوبة فحسب، بل تتسبب العواصف في خفض كفاءتها في توليد الطاقة ويمكن أن يؤثر وجود جزيئات الغبار في الغلاف الجوي على توليد الطاقة أيضًا ويمكن أن يؤدي تراكم هذه الجسيمات الغروية إلى انحراف الإشعاع الشمسي الوارد وتقليل الطاقة الشمسية المحتملة التي يمكن أن تتلقاها المزارع الشمسية بشكل كبير، وبالتالي تقليل إنتاج الكهرباء. 

ومع نمو حصة الطاقة الشمسية في محفظة الطاقة في المنطقة، يمكن أن يكون لانخفاض إنتاج الكهرباء آثار سلبية كبيرة على الاقتصاد وأمن الطاقة، وأشار التقرير إلى أن درجة الحرارة هي عامل مهم آخر يجب مراعاته أيضًا وتحتوي معظم الألواح الكهروضوئية المصنعة على ناتج كهرباء أقل عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة فوق 25 درجة مئوية، ويتم تقليل الجهد المتولد مع استمرار ارتفاع درجة الحرارة ويسلط هذا العدد الضوء على أهمية النظر في التحديات التي تواجه التكنولوجيا الكهروضوئية الحالية في الشرق الأوسط وضرورة تطوير تقنيات الطاقة الشمسية التي تتوافق مع مناخ المنطقة.