Това може да ускори глобалното затопляне в името на осигуряването на възобновяема енергия.
Най-горещите пустини в света могат да бъдат най-добрите места за събиране на слънчева енергия – най-изобилният и чист източник на енергия, който имаме. Пустините са просторни, сравнително равни, богати на силиций – суровината за полупроводниците, от които са направени слънчевите клетки – и никога не липсва слънчева светлина. Всъщност десетте най-големи слънчеви централи по света са разположени в пустини или сухи региони.
Изследователите си представят, че е възможно най-голямата пустиня в света Сахара да се превърне в гигантска слънчева ферма, способна да покрие четири пъти световното енергийно търсене. Изготвени са чертежи за проекти в Тунис и Мароко, които ще доставят електричество за милиони домакинства в Европа.
Докато черните повърхности на слънчевите панели абсорбират по-голямата част от слънчевата светлина, която достига до тях, само част (около 15%) от тази входяща енергия се преобразува в електричество. Останалата част се връща в околната среда като топлина. Панелите обикновено са много по-тъмни от земята, която покриват, така че огромна площ от слънчеви клетки ще абсорбира много допълнителна енергия и ще я излъчва като топлина, оказвайки влияние върху климата.
Ако тези ефекти бяха само локални, те може би нямаше да имат значение в една рядко населена и безплодна пустиня. Но мащабът на инсталациите, които биха били необходими, за да се замести световното търсене на изкопаема енергия, ще бъде огромен, покривайки хиляди квадратни мили. Топлината, излъчена отново от зона с такъв размер, ще бъде преразпределена от въздушния поток в атмосферата, което ще има регионални и дори глобални ефекти върху климата.
По-зелена Сахара
Проучване от 2018 г. използва климатичен модел, за да симулира ефектите от по-ниското албедо върху земната повърхност на пустините, причинено от инсталирането на масивни слънчеви ферми. Албедото е мярка за това колко добре повърхностите отразяват слънчевата светлина. Пясъкът, например, е много по-отразителен от слънчевия панел и затова има по-високо албедо.
Моделът разкрива, че когато размерът на слънчевата ферма достигне 20% от общата площ на Сахара, се задейства обратна връзка.
Топлината, излъчвана от по-тъмните слънчеви панели (в сравнение със силно отразяващата пустинна почва), създава стръмна температурна разлика между сушата и околните океани, която в крайна сметка понижава повърхностното въздушно налягане и кара влажния въздух да се издига и кондензира в дъждовни капки.
С повече мусонни валежи растенията растат и пустинята отразява по-малко от слънчевата енергия, тъй като растителността абсорбира светлината по-добре от пясъка и почвата. При наличие на повече растения, повече вода се изпарява, създавайки по-влажна среда, която кара растителността да се разпространява.
Този сценарий може да изглежда фантастичен, но проучванията показват, че подобна верига за обратна връзка поддържа голяма част от Сахара зелена по време на африканския влажен период, който приключва само преди 5000 години.
Така че една гигантска слънчева ферма може да генерира достатъчно енергия, за да отговори на глобалното търсене и едновременно с това да превърне една от най-враждебните среди на Земята в обитаем оазис.
Звучи перфектно, нали? Не точно.
В скорошно проучване изследователите използват усъвършенстван модел на земната система, за да проучат отблизо как слънчевите ферми в Сахара взаимодействат с климата.
Моделът взема предвид сложните обратни връзки между взаимодействащите сфери на световния климат – атмосферата, океана, земята и нейните екосистеми. Той показа, че може да има непредвидени ефекти в отдалечени части на сушата и океана, които да компенсират всички регионални ползи над самата Сахара.
Суша в Амазонка, циклони във Виетнам
Покриването на 20% от Сахара със слънчеви панели ще повиши температурите в пустинята с 1,5°C. При 50% покритие повишаването на температурата е 2,5°C. Това затопляне в крайна сметка се разпространява по целия свят от движението на атмосферата и океана, повишавайки средната температура в света с 0,16°C за 20% покритие и 0,39°C за 50% покритие.
Глобалната температурна промяна обаче не е еднаква – полярните региони ще се затоплят повече от тропиците, увеличавайки загубата на морски лед в Арктика. Това може допълнително да ускори затоплянето, тъй като топенето на морския лед увеличава тъмната вода, която абсорбира много повече слънчева енергия, за сметка на снега и леда, които я отразяват.
Този масивен нов източник на топлина в Сахара реорганизира глобалната циркулация на въздуха и океана, засягайки моделите на валежите по целия свят.
Тясната ивица от обилни валежи в тропиците, която представлява повече от 30% от глобалните валежи и поддържа тропическите гори в басейна на Амазонка и Конго, се изместват на север, според симулациите. За региона на Амазонка това причинява засушаване, тъй като от океана пристига по-малко влага. Приблизително същото количество допълнителни валежи, които падат над Сахара поради ефектите на потъмняване на повърхността от слънчевите панели, се губят от Амазонка.
Моделът също така предвижда по-чести тропически циклони, удрящи бреговете на Северна Америка и Източна Азия.
Някои важни процеси все още липсват в модела, като праха, издухван от големи пустини. Сахарският прах, пренесен от вятъра, е жизненоважен източник на хранителни вещества за Амазонка и Атлантическия океан. Така че една по-зелена Сахара може да има дори по-голям глобален ефект, отколкото предполагат симулациите.
Ние едва започваме да разбираме потенциалните последици от създаването на масивни слънчеви ферми в пустините на света. Решения като това могат да помогнат на обществото да премине от изкопаема към възобновяема енергия, но е изключително важно да се вземат предвид многобройните свързани реакции на атмосферата, океаните и земната повърхност.
Източник: The Conversation
