Cele mai amenințătoare deșerturi ale lumii ar putea fi cele mai bune locuri de pe Pământ pentru producerea energiei solare – cea mai abundentă și curată sursă de energie pe care o avem. Deșerturile sunt spațioase, relativ plane, bogate în siliciu – materia primă pentru semiconductori din care sunt fabricate celulele solare — și nu duc niciodată lipsă de lumina soarelui. De fapt, cele mai mari zece centrale solare din întreaga lume sunt situate în deșerturi sau în regiuni aride.
Cercetătorii își imaginează că ar putea fi posibil să transformăm cel mai mare deșert din lume, Sahara, într-o fermă solară uriașă, capabilă să satisfacă de patru ori cererea de energie a lumii. Au fost întocmite planuri pentru proiecte în Tunisia și Maroc care ar furniza electricitate pentru milioane de gospodării din Europa.
În timp ce suprafețele negre ale panourilor solare absorb cea mai mare parte a razelor solare care ajunge la ele, doar o fracțiune ( aproximativ 15% ) din acea energie primită este convertită în electricitate. Restul este returnat mediului înconjurător sub formă de căldură. Panourile sunt de obicei mult mai întunecate decât solul pe care îl acoperă, așa că o vastă întindere de celule solare va absorbi multă energie suplimentară și o va emite sub formă de căldură, afectând clima.
Dacă aceste efecte ar fi doar locale, s-ar putea să nu conteze într-un deșert rar populat și arid. Dar dimensiunea instalațiilor care ar fi necesare pentru a influența cererea de energie fosilă a lumii ar fi imensă, acoperind mii de kilometri pătrați. Căldura reemisă dintr-o astfel de zonă va fi redistribuită de fluxul de aer din atmosferă, având efecte regionale și chiar globale asupra climatului.
O Sahara mai verde
Un studiu din 2018 a folosit un model climatic pentru a simula efectele albedoului inferior asupra suprafeței terestre a deșerților cauzate de instalarea de ferme solare masive. Albedo este o măsură a cât de bine reflectă suprafețele lumina soarelui. Nisipul, de exemplu, este mult mai reflectorizant decât un panou solar și, prin urmare, are un albedo mai mare.
Modelul a dezvăluit că atunci când dimensiunea fermei solare atinge 20% din suprafața totală a Saharei, declanșează o buclă de feedback. Căldura emisă de panourile solare mai întunecate (comparativ cu solul deșertic foarte reflectorizant) creează o diferență abruptă de temperatură între pământ și oceanele din jur, care în cele din urmă scade presiunea aerului la suprafață și face ca aerul umed să se ridice și să se condenseze în picături de ploaie. Cu mai multe ploi musonice, plantele cresc, iar deșertul reflectă mai puțin din energia soarelui, deoarece vegetația absoarbe lumina mai bine decât nisipul și solul. Cu mai multe plante prezente, se evaporă mai multă apă, creând un mediu mai umed care determină răspândirea vegetației.
Acest scenariu ar putea părea fantezist, dar studiile sugerează că un ciclu de feedback similar a menținut mare parte din Sahara verde în timpul Perioadei Umide Africane, care s-a încheiat acum 5.000 de ani.
Așadar, o fermă solară uriașă ar putea genera energie suficientă pentru a satisface cererea globală și în același timp să transforme unul dintre cele mai inospitaliere medii de pe Pământ într-o oază locuibilă. Pare perfect, nu-i așa?
Nu tocmai. Într-un studiu recent, am folosit un model avansat al sistemului Pământului pentru a examina îndeaproape cum interacționează fermele solare din Sahara cu clima. Modelul nostru ia în considerare feedback-urile complexe între sferele interacționante ale climatului mondial – atmosfera, oceanul și terenul și ecosistemele sale. A arătat că ar putea exista efecte neintenționate în părți îndepărtate ale terenului și oceanului care compensează orice beneficii regionale asupra Saharei în sine.
Secetă în Amazon, cicloni în Vietnam
Acoperirea a 20% din Sahara cu ferme solare crește temperaturile locale în deșert cu 1,5°C conform modelului nostru. La o acoperire de 50%, creșterea temperaturii este de 2,5°C. Această încălzire este în cele din urmă răspândită pe tot globul de mișcarea atmosferei și oceanelor, ridicând temperatura medie a lumii cu 0,16 °C pentru o acoperire de 20% și cu 0,39 °C pentru o acoperire de 50%. Schimbarea temperaturii globale nu este totuși uniformă – regiunile polare s-ar încălzi mai mult decât tropicele, crescând pierderea gheții marine în Arctica. Acest lucru ar putea accelera și mai mult încălzirea, deoarece topirea gheții de mare expune apa întunecată care absoarbe mult mai multă energie solară.
Această nouă sursă masivă de căldură din Sahara reorganizează circulația globală a aerului și oceanului, afectând tiparele precipitațiilor din întreaga lume. Banda îngustă de precipitații abundente de la tropice, care reprezintă mai mult de 30% din precipitațiile globale și susține pădurile tropicale din Amazon și Bazinul Congo, se deplasează spre nord în simulările noastre. Pentru regiunea Amazonului, acest lucru provoacă secete, deoarece sosește mai puțină umiditate din ocean. Aproximativ aceeași cantitate de precipitații suplimentare care cade peste Sahara din cauza efectelor de întunecare a suprafeței ale panourilor solare se pierde din Amazon. De asemenea, modelul prezice cicloni tropicali mai frecventi care lovesc coastele Americii de Nord și ale Asiei de Est.
Unele procese importante sunt încă lipsă din modelul nostru, cum ar fi praful suflat din mari deșerturi. Praful saharian, transportat de vânt, este o sursă vitală de nutrienți pentru Amazon și Oceanul Atlantic. Așadar, un Sahara mai verde ar putea avea un efect global chiar mai mare decât au sugerat simulările noastre.
Abia începem să înțelegem posibilele consecințe ale înființării unor ferme solare masive în deșerturile lumii. Soluții precum aceasta ar putea ajuta societatea să facă tranziția de la energia fosilă, dar studiile sistemului Pământului, cum ar fi al nostru, subliniază importanța de a considera numeroasele răspunsuri interconectate ale atmosferei, oceanelor și suprafeței terestre atunci când examinăm beneficiile și riscurile lor.
Sursa: theconversation.com
