Massive sol- og vindmølleparker kan bringe vegetation tilbage til Sahara

Skift fra fossile brændstoffer til vedvarende energi er et vigtigt og nødvendigt skridt i retning af at afværge klimaændringer. Imidlertid, i vores bestræbelser på at blive grøn, vi skal også være opmærksomme på andre konsekvenser, både tilsigtet og utilsigtet – og det inkluderer, hvordan en masseudbredelse af vedvarende teknologi kan påvirke dets omgivende klima.

Hvad hvis Sahara-ørkenen blev forvandlet til en kæmpe sol- og vindmøllepark, for eksempel? Dette er emnet for ny forskning offentliggjort i Videnskab af Yan Li og kolleger. De fandt ud af, at alle disse hypotetiske vindmøller og solpaneler ville gøre deres umiddelbare omgivelser både varmere og mere regnfulde, og kunne gøre dele af Sahara grønne for første gang om mindst 4, 500 år.

Forskerne bag forskningen så på den maksimale mængde sol- og vindenergi, der kunne genereres i Sahara-ørkenen og overgangsregionen mod dens syd, Sahel. De to regioner blev udvalgt, da de er relativt plausible steder for en så enorm udrulning af vedvarende energi, er tæt på en betydelig efterspørgsel fra Europa og Mellemøsten, mens de har begrænsede andre krav til jorden. Begge har betydelige potentielle ressourcer af vind- og solenergi. Li og kolleger foreslår også, at Sahel, i særdeleshed, kunne også drage fordel af økonomisk udvikling og mere energi til afsaltning, skaffe vand til byer og landbrug.

Da de to regioner er så store, de sol- og vindmølleparker, der blev simuleret i denne undersøgelse, er på størrelse med hele lande – 38 gange større end Storbritannien. De ville være langt større end nogen eksisterende sol- og vindmølleparker, og kunne levere op til fire gange så meget energi, som det i øjeblikket forbruges globalt.

Dette ville medføre ret betydelige ændringer i det lokale miljø – massive vindmølleparker ville f.eks. hæve temperaturen med omkring 2℃, svarende til mængden af ​​global opvarmning, vi er bekymrede over. Solenergi vil forårsage en mindre temperaturændring, omkring 1℃.

Nedbørsstigninger på 0,25 mm om dagen i forbindelse med vindmølleparker lyder mere beskedne, alligevel ville dette være næsten det dobbelte af den tidligere mængde nedbør. Igen, effekten forbundet med solcelleparker var mindre – en stigning på 0,13 mm/dag – men stadig signifikant, når den lægges sammen over et år.

Hvorfor turbiner og paneler betyder varme og regn

Vindmølleparker forårsager i høj grad temperaturstigninger, fordi deres vindmøllevinger bringer varmere luft ned til overfladen, især om natten. Dette er blevet observeret i feltstudier og ved brug af fjernmåling. De har også vist sig at øge fugtigheden i luften.

Solpaneler betyder, at mere solstråling absorberes, og mindre af solens energi reflekteres tilbage i rummet. Dette får jordoverfladen til at varme op. Det har flere undersøgelser vist, herunder en, der viste, at effekten af ​​opvarmning forårsaget af fossile brændstoffer, via kulstofemissioner, var 30 gange større end opvarmningen forårsaget af solcelleanlæg, der absorberede mere solstråling. Imidlertid, temperaturpåvirkninger kan variere inden for solcelleparken og med sæsonen.

I Sahara-simuleringen, ekstra nedbør sker, fordi vindmøller udgør en hindring for fritflydende luft, bremse den og reducere effekten af ​​Jordens rotation på luftstrømmen. Dette sænker lufttrykket, og trykforskellen mellem Sahara og de omkringliggende områder får vinden til at flyde der. Når luften mødes, eller konvergerer, i Sahara har den ingen andre steder at gå end op. Når luften stiger, vanddamp i det kondenserer, og der dannes regndråber.

Til solenergi, processen er lidt anderledes:varmere luft, opvarmet af panelerne, stiger simpelthen. Imidlertid, dette fremmer også lavt tryk, får luft til at strømme der, konvergere og stige.

Mere nedbør betyder også mere vegetation. Dette øger overfladens ruhed, som med vindmøller, og får mere solstråling til at blive absorberet, som med solpaneler. Denne forstærkende cyklus er kendt som en "klimafeedback", og inkorporering af disse vegetationsfeedback er et nyt aspekt af Li og kollegers forskning.

Tid til at gøre det til virkelighed?

Ikke helt. Beslutninger træffes ikke alene som reaktion på miljøpåvirkninger – hvis dette var tilfældet, ville vi allerede have droppet fossile brændstoffer. Det er helt sikkert rigtigt, at udviklingen af ​​et mega vedvarende energiområde på tværs af Sahara og Sahel ville være en game-changer, men der er mange andre faktorer at overveje først.

Disse områder kan være tyndt befolkede, men der bor folk der, deres levebrød er der, og landskaberne er af kulturel værdi for dem. Kan landet virkelig "gribes" for at levere energi til Europa og Mellemøsten?

Sammenhængende og stabile energipolitikker er udfordrende nok i en individuel nation, endsige mellem nationer med alle de potentielle politiske implikationer og energisikkerhedsspørgsmål. Selvom massemængder af billig Sahara-energi lyder som en stor ting, det er ikke klart, at det ville være en sikker nok investering til, at økonomien kan slå op.

Det er også svært at sige, hvad det ville betyde for ørkendannelse, som er forårsaget af dårlig arealforvaltning, såsom overgræsning, samt af klimaet. Ændringerne i nedbør, der ses på i denne undersøgelse, er regionale, ikke global, og når først vind- og solfarmene var taget væk, ville deres virkninger forsvinde, og jorden kunne vende tilbage til sin tidligere tilstand.

Samlet set, dette er et interessant og vigtigt stykke forskning, fremhæver behovet for at være opmærksom på utilsigtede konsekvenser, være disse positive eller negative, af energiomstillingen. Ved at integrere disse resultater med andre sociale, økonomisk, miljømæssige og tekniske overvejelser er essentielle for at sikre, at vi ikke springer fra stegepanden ind i ilden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.