A kutatók szerint a napelemek és szélturbinák nagyszámú telepítése a Szahara sivatagában jelentős hatással lenne a csapadékra, a növényzetre és a hőmérsékletre.
Megállapították, hogy a szélturbinák tevékenysége megduplázná a régióban lehulló eső mennyiségét.
A napelemek hasonló hatással járnak, bár másképp hatnak.
A szerzők szerint munkájuk megerősíti azt a nézetet, hogy a nagyszabású megújuló energiaforrások átalakíthatják a szaharai régiót.
A tudósok modellezték, mi történne, ha a Szahara sivatag 9 millió négyzetkilométerét megújuló energiaforrásokkal borítanák.
Azért összpontosítottak erre a területre, mert ritkán lakott, emellett jelentős mennyiségű napsütésnek és szélnek van kitéve, és közel van Európa és a Közel-Kelet nagy energiapiacaihoz.
A szerzők számításai szerint egy hatalmas létesítmény a sivatagban több mint négyszer annyi energiát termelne, mint amennyit a világ jelenleg évente felhasznál.
A korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a szél- és napenergia telepítése hatással lehet a hőmérsékletre – de a legfontosabb különbség ennél a kutatásnál a növényzetre gyakorolt hatás.
“Modellünk eredményei azt mutatják, hogy a nagyszabású nap- és szélerőművek a Szaharában több mint kétszeresére növelnék a csapadékmennyiséget, különösen a Száhel-övezetben, ahol a csapadéknövekedés mértéke évi 20 mm és 500 mm között van” – mondta Dr. Yan Li, a tanulmány vezető szerzője az amerikai Illinois Egyetemről.
“Ennek eredményeként a növénytakaró aránya mintegy 20%-kal nő”.
A Száhel-övezetben, a Szaharától délre fekvő félszáraz régióban a tanulmány szerint az átlagos csapadékmennyiség napi 1,12 mm-rel nőtt ott, ahol szélerőművek voltak jelen.
Hogyan növelik a turbinák és a panelek az esőzést?
A szélturbináknál minden a levegő keveredésén múlik, amelyet a lapátok forgása okoz. A szélerőművek felülről melegebb levegőt kevernek, ami egy visszacsatolási hurkot hoz létre, amelynek következtében több párolgás, csapadék és növénynövekedés történik.
“A szélerőművek növelik a felszín érdességét, és így fokozzák az alacsony nyomású területekre konvergáló szelet” – mondta Dr. Li. “A konvergáló levegőnek fel kell emelkednie, ami miatt lehűl és a nedvesség kondenzálódik, ami megnövekedett csapadékhoz vezet.”
A napelemek valójában csökkentik a napfény visszaverődését a felszínről, amit albedóhatásnak neveznek. Ez pozitív albedo-csapadék-növényzet-visszacsatolást vált ki, ami a szerzők szerint mintegy 50%-os csapadéknövekedéshez vezet.
“A panelek közvetlenül csökkentik a felszíni albedót, ami nagyobb napenergia-elnyeléshez és a felszín felmelegedéséhez vezet, ami viszont erősíti a szaharai hőhiányt, ami több emelkedő levegőhöz és csapadékhoz vezet” – magyarázta Dr. Li.
Milyen hatása lenne az emberekre?
A szerzők szerint többnyire pozitív.
“A modellünk által előre jelzett csapadéknövekedés jelentős javulást eredményezne az esővel táplált mezőgazdaságban a régióban, a vegetáció növekedése pedig az állattenyésztés növekedéséhez vezetne” – mondta Dr. Safa Motesharrei, a Marylandi Egyetem munkatársa, a tanulmány másik szerzője.
“A Szahara, a Száhel-övezet és a Közel-Kelet a világ legszárazabb régiói közé tartozik, miközben a népesség és a szegénység nagymértékű növekedése tapasztalható, és tanulmányunknak jelentős következményei vannak az energia-víz-élelmiszer kapcsolat egymással összefonódó fenntarthatósági kihívásainak kezelésére ebben a régióban.”
De a hőmérséklet emelkedése rossz hatással van az éghajlatváltozásra, igaz?
A szerzők szerint a sok turbina és panel fűtési hatása nem jelentene jelentős különbséget.
“A szél- és naperőművek által okozott helyi felmelegedés sokkal kisebb az üvegházhatású gázokból eredő jövőbeli felmelegedés csökkenéséhez képest, amelyet az ilyen léptékű megújuló energia jelentene” – mondta Dr. Li.
Működni fog ez kisebb méretű megújuló létesítményekkel is?
A szerzők más sivatagi helyszíneket is megvizsgáltak a világ különböző részein, de azt találták, hogy az esőzésre és a növényzet növekedésére gyakorolt hatás sokkal kisebb volt. Úgy vélik továbbá, hogy a kevesebb panel és turbina korlátozott hatással járna.
“Általánosságban elmondható, hogy az éghajlati hatások a telepítések csökkentésével csökkennek, de ez az eredmény nagyban függ a pontos helyszínektől is” – mondta Dr. Li.
“Nagy felbontású modellezésre lehet szükség a szél- és naperőművek regionálisabb hatásainak jobb vizsgálatához.”
Meg kellene-e most folytatni a nagy telepítéseket a sivatagi területeken?
“Igen, szerintem igen” – mondta Dr. Li.
“A fő üzenet az emberek, a politikai döntéshozók és a befektetők számára az, hogy ezek a nap- és szélerőműparkok hatalmas előnyökkel járnak az emberek, a társadalom és az ökoszisztéma számára.”
“Reméljük, hogy eredményeink fényében, és mivel e parkok elsődleges éghajlati hatása az antropogén üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése és az ebből eredő éghajlatváltozás mérséklése, átalakíthatjuk energiaforrásainkat. Ez viszont az édesvíz, az élelmiszer és az élet fenntartásához vezethet bolygónkon.”
A tanulmány a Science című folyóiratban jelent meg.