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Indien, Solartechnologie und das Affenproblem
Im zentralen Bundesstaat Karnataka, 120 Meilen nördlich von Bangalore, weicht der üppige Dschungel der indischen Westküste trockenem Buschland. Auf ausgedörrten Feldern wachsen Sonnenblumen, Zwiebeln, Chilis und Erdnüsse. In verstreuten, bevölkerungsreichen Dörfern wechseln sich Betonbauten mit baufälligen strohgedeckten Hütten ab. Kühe schnüffeln durch den Müll und Holzkarren, die von gehörnten Ochsen gezogen werden, bevölkern die Straßen. Rohziegel produzierende Fabriken stoßen schwarzen Rauch in die Luft. Ein Großteil der Szene erscheint wie vor einem Jahrhundert. Aber in einem ummauerten Gelände direkt hinter der Stadt Challakere befindet sich eine Installation, die einen der Schlüssel zu Indiens Energiezukunft enthalten könnte.
Das Projekt, das von der in Bangalore ansässigen Indisches Wissenschaftsinstitut (bekannt als IISc), ist ein Testfeld für konzentrierte Solarenergie. Reihen von flachen Parabolrinnen aus speziell beschichtetem Aluminium erstrecken sich über mehr als die Länge von zweieinhalb Fußballfeldern. Über ihnen sind Wasserrohre angebracht, um das von den Trögen reflektierte Sonnenlicht einzufangen. Wenn das Projekt in wenigen Wochen in Betrieb geht, wird das Wasser in den Rohren auf 200 °C (392 °F) erhitzt; Das heiße Wasser wird zu einem Wärmetauscher geleitet, der an eine kleine Turbine angeschlossen ist, die 100 Kilowatt Strom erzeugt.
Ein Teil der Solar Energy Research Institute für Indien und die Vereinigten Staaten (SERIIUS) und hauptsächlich von der Landesregierung von Karnataka finanziert, wird diese kleine Solaranlage verwendet, um verschiedene reflektierende Materialien und Wärmeübertragungsflüssigkeiten (einschließlich beispielsweise geschmolzenes Salz zusätzlich zu Wasser) von mehreren Herstellern zu testen. Dutzende kleiner drahtloser Sensoren sammeln Daten und senden sie über das Internet an ein Dashboard am IISc, wo sie analysiert und katalogisiert werden können. Das Ziel, sagt Praveen Ramamurthy, Professor für Werkstofftechnik am IISc, ist es, die Kombinationen von Komponenten zu finden, die am besten zu den Bedingungen in Indien passen, das im Rahmen der National Solar Mission von Premierminister Narendra Modi zu einem der größten Solarkraftwerke der Welt werden soll Märkte in den nächsten sieben Jahren.
Der indische Subkontinent ist, wie schon oft erwähnt wurde, eine Welt für sich, die die Regenwälder von Assam, die Wüsten von Rajasthan und die Himalaya-Plateaus von Ladakh umfasst. Die Suche nach Solarmodulen, die diesen extremen Bedingungen standhalten, wird für Modis Ziel, bis 2022 eine Solarkapazität von 100 Gigawatt aufzubauen, entscheidend sein. Niemand testet in Indien die Alterung [von Solaranlagen], sagt Ramamurthy, der das Projekt mit leitet zwei weitere IISc-Professoren. Wir bekommen Sonnenkollektoren, aber sie sind für gemäßigtes Klima in den USA und Europa zertifiziert, und wir passen uns einfach an.
Konzentrierte Solarenergie, bei der reflektierende Wannen Wasser erhitzen, das dann Wärmetauschern und Turbinen zur Stromerzeugung zugeführt wird, könnte eine Schlüsselrolle in Indiens Energiezukunft spielen.
Indiens Solarmission ist nicht nur für Indien, sondern für die ganze Welt wichtig. Indien, der drittgrößte Emittent von Treibhausgasen weltweit, ist ein energiearmes, von Kohle abhängiges Land, in dem nach offiziellen Schätzungen mehr als 300 Millionen Menschen ohne Strom leben und weitere Millionen nur lückenhaft vom Netz versorgt werden. Modi hat versprochen, Dutzende davon zu erstellen Ultra-Mega-Solarkraftwerke, von 500 Megawatt und mehr, um Strom ins Netz einzuspeisen, während das Nationale Institut für ländliche Entwicklung ein Programm startet, um Solarpaneele auf Dächern in Tausende verarmter Dörfer Indiens zu bringen. Piyush Goyal, der Energieminister, hat gesagt, dass die Energiepolitik der Regierung dies tun wird Verringerung der jährlichen Kohlendioxidemissionen um 550 Millionen Tonnen. Ob Indien industrialisieren und universellen Stromzugang bereitstellen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen eindämmen kann, wird dazu beitragen, festzustellen, ob die Welt einen katastrophalen Klimawandel vermeiden kann.
Das Challakere-Testarray wird schließlich Solar-Photovoltaikanlagen sowie konzentrierte Solaranlagen umfassen. Ramamurthys eigene Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Polymeren, um Solarmodule einzukapseln und sie gegen hohe Temperaturen und Feuchtigkeit abzudichten, die dazu neigen, die Klebstoffe zu verrotten, die herkömmliche Solarmodule zusammenhalten. Staub und Abbau sind auch in Indien große Probleme. Und dann sind da noch die Affen.
Wie an vielen Orten in Indien ist der begrünte Campus des IISc in Bangalore voller Affenstämme, die gerne den Tau von Sonnenkollektoren lecken und die elektrischen Kabel kauen. Es wurden verschiedene Methoden ausprobiert, um sie zu vertreiben, aber bisher hat keine funktioniert, einschließlich eines Ultraschall-Affenvertreibers, der die Primaten tatsächlich anzulocken scheint. Wir haben versucht, ihnen Essen zu geben, um sie wegzulocken, aber sie sitzen einfach nur da“, sagt Ramamurthy verärgert. Ich weiß nicht, was ich tun soll.
Während Solar-PV voraussichtlich den Großteil der Solarstromerzeugung in Indien liefern wird, ist konzentrierte Solarenergie auch von großem Interesse, da sie für eine Vielzahl von Anwendungen außerhalb der Elektrizität eingesetzt werden kann. Diese Ziegelfabriken in Karnataka zum Beispiel sind größtenteils illegal und sie backen die Ziegel mit Brennholz. Das verursacht Entwaldung und starke Kohlendioxidemissionen. Die Verwendung konzentrierter Sonnenenergie zum Backen von Ziegeln wäre ein großer Segen für die Umwelt.
Mit anderen Worten, die in Challakere durchgeführten Arbeiten werden Indien, dessen Energiesektor seit den 1960er Jahren in vielerlei Hinsicht wenig Fortschritte gemacht hat, dabei helfen, einen Sprung in die Solarindustrie des 21. Jahrhunderts zu machen.