How Massive Solar And Wind Farms Could Bring Vegetation Back To The Sahara

Juanjo Tugores / Shutterstock

Przejście z paliw kopalnych na energię odnawialną jest ważnym i niezbędnym krokiem w kierunku zapobiegania zmianom klimatycznym. Jednak w naszych wysiłkach na rzecz ekologii musimy również pamiętać o innych konsekwencjach, zarówno zamierzonych, jak i niezamierzonych – w tym o tym, jak masowe wdrażanie technologii odnawialnych może wpłynąć na otaczający ją klimat.

A gdyby Sahara została zamieniona na przykład w gigantyczną farmę słoneczną i wiatrową? To temat nowych badań opublikowanych w nauka przez Yan Li i współpracowników. Odkryli, że wszystkie te hipotetyczne turbiny wiatrowe i panele słoneczne sprawią, że ich bezpośrednie otoczenie będzie cieplejsze i bardziej deszczowe, a także mogą po raz pierwszy zamienić część Sahary w zieleń. co najmniej 4,500 lat.

Naukowcy zajmujący się badaniami przyjrzeli się maksymalnej ilości energii słonecznej i wiatrowej, jaka może być generowana na Saharze i w regionie przejściowym na południe od Sahelu. Te dwa regiony zostały wybrane, ponieważ są stosunkowo prawdopodobnymi miejscami tak ogromnego rozwoju energii odnawialnej, będąc dość blisko znacznego popytu ze strony Europy i Bliskiego Wschodu, przy ograniczonym innym zapotrzebowaniu na grunty. Oba mają znaczne potencjalne zasoby energii wiatrowej i słonecznej. Li i koledzy sugerują również, że w szczególności Sahel może również skorzystać na rozwoju gospodarczym i większej ilości energii do odsalania, zapewniając wodę dla miast i rolnictwa.How Massive Solar And Wind Farms Could Bring Vegetation Back To The Sahara Afryka ma największe zasoby słoneczne ze wszystkich kontynentów – zdecydowanie. SolarGIS, CC BY-SA

Ponieważ oba regiony są tak duże, farmy słoneczne i wiatrowe symulowane w tym badaniu mają wielkość całych krajów – 38 razy większe niż Wielka Brytania. Byłyby znacznie większe niż jakiekolwiek istniejące farmy słoneczne i wiatrowe i mogłyby dostarczać do czterech razy więcej energii niż obecnie zużywa się na całym świecie.

Spowodowałoby to dość istotne zmiany w lokalnym środowisku – ogromne farmy wiatrowe podniosłyby temperaturę o około 2? na przykład podobny do wielkości globalnego ocieplenia, która nas niepokoi. Energia słoneczna spowodowałaby mniejszą zmianę temperatury, około 1?.


innerself subscribe graphic


Wzrosty opadów o 0.25 mm dziennie, związane z farmami wiatrowymi, brzmią skromniej, ale byłoby to prawie dwukrotnie wyższe niż poprzednia ilość opadów. Ponownie, efekt związany z parkami słonecznymi był mniejszy – wzrost o 0.13 mm/dzień – ale nadal znaczący po zsumowaniu w ciągu roku.

Dlaczego turbiny i panele oznaczają ciepło i deszcz

Farmy wiatrowe w dużej mierze powodują wzrost temperatury, ponieważ ich łopatki turbin sprowadzają cieplejsze powietrze na powierzchnię, szczególnie w nocy. Zostało to zaobserwowane w badania terenowe i za pomocą teledetekcja. Wykazano również, że zwiększyć wilgotność powietrza.

Panele słoneczne oznaczają, że więcej promieniowania słonecznego jest pochłaniane, a mniej energii słonecznej jest odbijane z powrotem w kosmos. Powoduje to nagrzewanie się powierzchni terenu. Wykazało to kilka badań, w tym jedno, które wykazało, że efekt ocieplenia spowodowanego paliwami kopalnymi poprzez emisje dwutlenku węgla był: 30 razy większy niż ocieplenie spowodowane fotowoltaiką słoneczną pochłaniającą więcej promieniowania słonecznego. Jednak wpływ temperatury może się różnić na terenie parku słonecznego i sezonowo.

W symulacji Sahary występują dodatkowe opady, ponieważ turbiny wiatrowe stanowią przeszkodę dla swobodnego przepływu powietrza, spowalniając go i zmniejszając efekt wirowania Ziemi na przepływ powietrza. To obniża ciśnienie powietrza, a różnica ciśnień między Saharą a otaczającymi ją obszarami powoduje, że tam przepływa wiatr. Kiedy powietrze spotyka się lub zbiega, na Saharze nie ma innego wyjścia, jak tylko w górę. Gdy powietrze się unosi, para wodna w nim kondensuje i tworzą się krople deszczu.

W przypadku energii słonecznej proces jest nieco inny: cieplejsze powietrze, ogrzewane przez panele, po prostu unosi się. Jednak sprzyja to również niskiemu ciśnieniu, powodując przepływ powietrza, zbieżność i unoszenie się.

How Massive Solar And Wind Farms Could Bring Vegetation Back To The SaharaWiatr i energia słoneczna na dużą skalę oznaczałyby więcej nowych opadów na niektórych obszarach niż na innych. Ewiatar Bach, CC BY-SA

Więcej opadów oznacza również więcej roślinności. Zwiększa to chropowatość powierzchni, jak w przypadku turbin wiatrowych, i powoduje pochłanianie większej ilości promieniowania słonecznego, jak w przypadku paneli słonecznych. Ten cykl wzmacniający jest znany jako „sprzężenie zwrotne klimatyczne”, a uwzględnienie tych informacji zwrotnych przez roślinność jest nowym aspektem badań prowadzonych przez Li i współpracowników.

Czas to urzeczywistnić?

Nie do końca. Decyzje nie są podejmowane wyłącznie w odpowiedzi na wpływy na środowisko – gdyby tak było, zrezygnowalibyśmy już z paliw kopalnych. Z pewnością jest prawdą, że rozwój mega elektrowni odnawialnej na Saharze i Sahelu byłby przełomem, ale najpierw należy wziąć pod uwagę wiele innych czynników.

How Massive Solar And Wind Farms Could Bring Vegetation Back To The Sahara Na Saharze – ale wciąż ktoś jest w domu. Meunierd / Shutterstock

Obszary te mogą być słabo zaludnione, ale ludzie tam mieszkają, są tam ich źródła utrzymania, a krajobrazy mają dla nich wartość kulturową. Czy naprawdę można „zagarnąć” ziemię, aby dostarczać energię do Europy i Bliskiego Wschodu?

Spójna i stabilna polityka energetyczna jest wystarczającym wyzwaniem w ramach pojedynczego narodu, nie mówiąc już o narodach ze wszystkimi potencjalnymi implikacjami politycznymi i kwestiami bezpieczeństwa energetycznego. Chociaż masowe ilości taniej saharyjskiej energii brzmią jak świetna rzecz, nie jest jasne, czy byłaby to wystarczająco bezpieczna inwestycja, aby ekonomia mogła się zsumować.

Trudno też powiedzieć, co to oznacza dla pustynnienia, które jest spowodowane złym gospodarowaniem gruntami, takim jak nadmierny wypas, a także klimatem. Zmiany w opadach analizowane w tym badaniu mają charakter regionalny, a nie globalny, a po usunięciu farm wiatrowych i słonecznych ich skutki znikną, a ziemia może powrócić do poprzedniego stanu.

Ogólnie rzecz biorąc, jest to interesująca i ważna część badań, podkreślająca potrzebę pamiętania o niezamierzonych konsekwencjach, pozytywnych lub negatywnych, transformacji energetycznej. Integracja tych ustaleń z innymi względami społecznymi, ekonomicznymi, środowiskowymi i technicznymi jest niezbędna, abyśmy nie przeskoczyli z patelni do ognia.The Conversation

O autorze

Alona Armstrong, starszy wykładowca, Lancaster University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

{youtube}OC_Y1ZTZXQ4{/youtube}

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon