https://frosthead.com

Farmy wiatrowe i słoneczne mogą sprowadzić deszcze w Afryce

Rozciągająca się na ponad 3, 55 miliona kilometrów kwadratowych pustynia Sahara dostrzega spory udział słońca. Ale oprócz zadawania poważnych oparzeń słonecznych, te energiczne fale mają duży wpływ na przyszłość ludzkości. W zeszłym tygodniu w nauce naukowcy zasugerowali, że plamienie piasków największej gorącej pustyni na świecie za pomocą paneli słonecznych i wiatraków może kilkakrotnie zaspokoić potrzeby energetyczne całego świata - i przynieść bardzo potrzebne opady deszczu na te suche niebo.

Sahara nie jest całkowicie pozbawiona bujnej roślinności. W bardziej bujnych obszarach pustyni ciemna roślinność działa jak płaszcz, pochłaniając światło słoneczne i ogrzewając ziemię, podczas gdy rozległe obszary bladego piasku odbijają promienie słoneczne, pozostawiając ziemię stosunkowo chłodniejszą. Balsamiczna gleba kieruje następnie gorące powietrze w górę, wyciskając wilgoć z atmosfery, skraplając się i opadając z powrotem na ziemię jako deszcz.

Ale takich oaz jest niewiele, a pustynia faktycznie się powiększa. Tylko w ostatnim stuleciu Sahara stała się około 10 procent większa. Gdy pustynia rośnie, jałowość rodzi jałowość. Po zdziesiątkowaniu życia roślinnego brud ochładza się, osłabiając siłę napędową opadów atmosferycznych, a wraz z nim szansę na powstanie życia z wyschniętych piasków.

Jednak w obliczu tego błędnego cyklu naukowcy stają się kreatywni. „Przyszło mi do głowy, że ten sam cykl może przebiegać w odwrotny sposób, co zwiększyłoby opady i wegetację, a następnie więcej opadów” - wyjaśniła Danowi Charlesowi z NPR Eugenia Kalnay.

Jednym ze sposobów może być pokrycie 20 procent Sahary panelami słonecznymi, które przekształcałyby promienie słoneczne w energię, pochłaniając światło słoneczne tak jak roślinność. Ziemia prażona byłaby wtedy przygotowana do przepychania ciepłego powietrza ku niebu, zachęcając w ten sposób do opadów deszczu - ostatecznie zachęcając roślinność do powrotu z dziesiątkowania.

Alternatywnie naukowcy mogliby rozmieścić arsenał farm wiatrowych. Wirujące turbiny również generowałyby energię, ale tak wiele farm wiatrowych skoncentrowanych w jednym obszarze powodowałoby również wspólne spowolnienie lokalnych prędkości wiatru i zepchnięcie mas ciepłego i chłodnego powietrza. W połączeniu ze zmniejszonymi prędkościami wiatru i turbulencjami podniesie masy powietrza w górę, zachęcając do tworzenia chmur deszczowych.

Naukowcy twierdzą, że panele słoneczne i turbiny wiatrowe posłużyłyby przede wszystkim jako tymczasowy zastrzyk, gdy odzyskana zostanie roślinność. W tym modelu ponowne wprowadzenie roślin do niektórych części regionu stanowiłoby około 80 procent wzrostu opadów w nadchodzących latach.

Grupa naukowców pod kierownictwem Kalnejy i jej koleżanki Yan Li modelowała te scenariusze, aby zbadać ich skutki, a także trzecią, która łączyła energię słoneczną i wiatrową, generując 82 terawaty energii elektrycznej - ponad czterokrotnie nasze całkowite globalne zużycie energii.

W modelu naukowców panele słoneczne przewyższyły farmy wiatrowe pod względem produkcji energii, ale turbiny wywierały większy wpływ na klimat, z grubsza podwajając przewidywane opady. Łącznie technologie zwiększyły opady deszczu o około 150 procent.

Jednak Sahara nigdy nie przekształci się w tropikalny las deszczowy. Na razie panele słoneczne i farmy wiatrowe badaczy pozostają ograniczone do symulacji komputerowej. Gdyby kiedykolwiek podjęto projekt nawet ułamka tej wielkości, konieczna byłaby ogromna koordynacja, biorąc pod uwagę nie tylko logistykę inżynierii, ale także fundusze pieniężne, współpracę rządową i świadomość kulturową mieszkańców, na którą technologia ta miałaby największy wpływ.

W szczególności dodanie paneli słonecznych i farm wiatrowych spowodowałoby również wzrost średniej temperatury w regionie o około 5 stopni Fahrenheita. Dodatkowo - z odrobiną ironii - modele najlepiej działają z mniej wydajnymi panelami słonecznymi. W miarę przyspieszania technologii panele słoneczne, które lepiej przetwarzają energię, obrabowałyby również grunt z ciepłego powietrza potrzebnego do wytworzenia opadów deszczu, a nawet zmniejszyłyby lokalne opady.

„Jeśli chodzi o gotowość, tak, ludzie z pewnością chcą i potrafią zbudować dziesiątki roślin energetycznych na pustyniach i półpustynach Afryki” - powiedział David Wright, archeolog z Seoul National University, który nie był zaangażowany w badania Beth Griggs z Popular Science . „Czy jest to rozsądne, to otwarte pytanie… koszty takich projektów są wyższe niż tylko ekologiczne”.

Mimo to potencjalny wpływ farm na zrównoważoną energię może być ogromny, a obecnie na rynku Sahary nie ma dużej konkurencji.

Farmy wiatrowe i słoneczne mogą sprowadzić deszcze w Afryce