最近的一項分析表明，再生能源可能成為南極科學柴油燃料的可行替代品。該分析深入探討了以再生能源取代南極部分能源生產的可行性。

幾乎自從人類在南極洲生活以來，這片大陸就一直是科學的故鄉。阿蒙森-斯科特南極站是那裡的研究前哨站之一。那裡所做的科學研究包括氣候變遷和宇宙學的研究。

目前，該網站僅使用不可再生能源，特別是柴油，為儀器供電並為工作人員提供溫暖。美國能源部 (DOE) 阿貢國家實驗室和國家可再生能源實驗室 (NREL) 的科學家最近進行的一項分析表明，再生能源可能是一種可行的替代能源。他們的分析發表於可再生和可持續能源評論，探討了以再生能源取代南極部分能源生產的可行性。

「目前南極的所有能源都是由柴油和發電機產生的，」阿貢國家實驗室高能物理部門的物理學家艾米·本德說。“我們詢問是否有可能過渡到可再生能源。這項研究是嘗試證明這一點的開始。”

本德曾在南極工作過，是該論文的通訊作者。該分析說明瞭如何在南極實施再生能源的第一步，以及這些來源可以產生哪些能源的詳細資訊以及該計劃可以實現的潛在碳減排。

首先，根據阿貢國家實驗室首席建築科學家兼建築與工業技術小組經理 Ralph Muehleisen 的說法，該團隊想知道在南方夏季（11 月至 2 月）使用太陽能是否可行，作為一種實質性的手段。減少南極的柴油使用量。

「只要在夏季使用柴油作為備用，就可以減少碳足跡，」Muehleisen 說。“即使我們沒有完全消除柴油的使用，如果能夠避免在夏季購買柴油，也會大大減少其使用。”

阿貢固定儲存專案負責人 Sue Babinec 描述了該團隊對使該專案成為可能所需的能源儲存類型的關注。她指出，再生能源所需的能量儲存與交通或消費性電子產品等日常電池應用不同。南極的具體需求使差異更加明顯。

她說：“使用可再生能源發電所需的電池類型不僅需要持續使用數年，而且還必須提供很長一段時間的能源。”“我們對哪種類型的電池最有效進行了詳細分析，具體取決於您是使用太陽能還是風能或兩者都使用。”

「當我進入再生能源領域時，沒有人談論在阿拉斯加或加拿大部署太陽能，因為它非常昂貴，而且那裡陽光不太充足，」NREL 整合應用中心的團隊經理 Nate Blair 說。「再生組件與現有柴油發電機搭配使用，可提供更高的可靠性和彈性。如果其中一個組件損壞，系統中的其他組件可以幫助您渡過難關，直到修復為止。我們看到太陽能、風能和電池的成本持續下降走向未來。

為了完成他們的研究，團隊必須收集大量數據，然後對數字進行分析以了解可能性。他們使用 NREL 的可再生能源整合和優化軟體得出結論，在初始投資 970 萬美元後，更換南極電站 170 kW 電力所需的 95% 的柴油將在 15 年內節省約 5700 萬美元。

更重要的是，透過節省燃料成本來收回投資需要兩年以上的時間。光是這些結果就清楚地表明，用再生能源取代南極的不可再生能源的概念是一個值得進一步討論的議題。

實施任何此類計劃都需要付出相當大的努力。這包括讓設備穿越南大洋，然後穿越數百公里的冰凍苔原到達南極。此外，還需要建設基礎設施再生能源使用現實。

正如 Muehleisen 所說，“能源部和世界各地的大學一直在努力使我們的六大洲脫碳。他們才剛開始到達南極洲，所以我們現在第一次真正談論世界脫碳。”在他看來，如果我們能夠在地球上最後的邊疆開始減少對不可再生能源的使用，那裡任何時候都只有幾千人生活和工作，那麼我們沒有理由不能在所有地方做到這一點別的。

除了 Bender、Babinec、Blair 和 Muehleisen 之外，論文的作者還包括 Ian Baring-Gould、Xiangkun Li、Dan Olis 和 Silvana Ovaitt。

更多資訊：Susan Babinec 等人，南極再生能源發電的技術經濟分析，可再生和可持續能源評論（2024）。DOI：10.1016/j.rser.2023.114274