大規模な風力発電と太陽光発電で「サハラ砂漠を緑化できる」

8月 30, 2021

膨大な数のソーラーパネルと風力タービンをサハラ砂漠に設置したら、雨や植物、気温に大きな影響がある、と研究者は述べている。

風力タービンの作用により、その地域に降る雨の量が2倍になることがわかりました。

ソーラーパネルも、作用の仕方が違うものの、同様の影響を与えます。

著者らは、大規模な自然エネルギーがサハラ砂漠地域を変えることができるという見解を補強するものであると述べています。

科学者たちは、サハラ砂漠の900万平方キロが再生可能エネルギー源で覆われた場合に何が起こるかをモデル化しました。

彼らは、人口が少なく、大量の太陽と風にさらされ、ヨーロッパと中東の大きなエネルギー市場に近いこの地域に焦点を当てました。

著者らの計算によると、砂漠に大規模な設備を設置すると、現在世界が毎年使用しているエネルギー量の4倍以上を生み出すことができます。

これまでの研究により、風や太陽光を設置すると気温に影響を与えることが分かっていましたが、この研究との大きな違いは、植生への影響にあります。

「我々のモデル結果は、サハラの大規模な太陽光発電所と風力発電所が、特にサヘルにおいて、降水量の増加の大きさが年間20mmから500mmの間である、2倍以上になることを示している」と、米国イリノイ大学の論文の筆頭著者であるYan Li博士は述べた。” 結果、植物被覆率は約20％増加する。”

サハラの南に位置する半乾燥地域であるサヘルでは、風力発電所が存在する場所では、平均降雨量が1日あたり1.12mm増加した。

タービンやパネルがどのように降雨を増やすのか？

風車では、羽根の回転による空気の混合がすべてである。風力発電所は上空からの暖かい空気を混ぜ、より多くの蒸発、降水、植物の成長が起こるというフィードバックループを作り出します。

「ウィンドファームは表面の粗さを増やし、その結果、低圧地域への風の収束を増やします」とLi博士は言います。 “収束した空気は上昇しなければならず、冷却させ、水分を凝縮させ、降水量の増加につながる。”

ソーラーパネルは実際にアルベド効果として知られる表面からの太陽光の反射を減少させる。これは、アルベド-降水-植生の正のフィードバックを引き起こし、約50％の降水量の増加をもたらすと、著者らは報告しています。

「パネルは直接、表面のアルベドを減らし、太陽エネルギーの吸収と表面温暖化をより多くもたらし、それがサハラの熱低を強め、大気上昇と降水量の増加につながる」と、リ博士は説明しています。

著者らは、ほとんどがポジティブであると述べています。

論文のもうひとりの著者であるメリーランド大学のSafa Motesharrei博士は、「我々のモデルによって予測される降水量の増加は、この地域における天水農業の大幅な改善につながり、植生の増加は、家畜生産の増加につながるだろう」と述べました。

「サハラ、サヘル、および中東は、世界で最も乾燥した地域のいくつかを含む一方で、人口と貧困の高い成長を経験しており、我々の研究は、この地域におけるエネルギー-水-食糧ネクサスの絡み合った持続可能性の課題に取り組むための大きな意味を持ちます」

著者は、これらすべてのタービンやパネルによる加熱影響は重要な違いをもたらさないだろうと言っています。

「風力発電所や太陽光発電所による局所的な温暖化は、この規模の再生可能電力が意味する温室効果ガスによる将来の温暖化の抑制と比べると、はるかに小さい」と、リ博士は述べています。

著者らは、世界各地の他の砂漠の場所でも調査しましたが、降雨や植生の成長への影響ははるかに小さいことがわかりました。また、パネルやタービンの数が少なければ、効果も限定的だと考えているようです。

「一般的に、気候への影響は設置数が少ないほど少なくなりますが、この結果は正確な場所にも大きく依存します」と、Li博士は述べています。

「風力およびソーラーファームのより地域的な影響をよりよく調査するためには、高解像度モデルが必要かもしれません」

「ええ、私はそう思います」と、リ博士は言いました。

「人々、政策立案者、投資家への主なメッセージは、これらのソーラーおよびウィンドファームの結果として、人々、社会、および生態系に多大な利益をもたらすことです」

「私たちの発見に照らして、これらの農場の主要な気候効果は、人為的温室効果ガス排出の削減とその結果としての気候変動の緩和ですから、私たちのエネルギー源を変革できることを期待しています」

そして、その結果は、「私たちは、私たちのエネルギー源を、より良いものにすることを望んでいます。これは、地球上の淡水、食料、生命を維持することにつながります」

この研究は、雑誌「サイエンス」に掲載されました。