Най-сухите пустини в света биха могли да бъдат най-добрите места на Земята за събиране на слънчева енергия – най-изобилният и чист източник на енергия, който съществува. Пустините са просторни, сравнително равни, богати на силиций – суровината за полупроводниците, от които се произвеждат слънчевите клетки – и никога не им липсва слънчева светлина. Всъщност, десетте най-големи слънчеви централи по света са разположени в пустини или сухи райони, пише на страницата си в Интернет Западният университет на Сидни.
Много експерти обмислят превръщането на най-голямата пустиня в света, Сахара, в гигантска слънчева ферма, способна да задоволи четири пъти сегашното световно търсене на енергия. Изготвени са чертежи за проекти в Тунис и Мароко, които биха доставяли електричество за милиони домакинства в Европа.
Докато черните повърхности на слънчевите панели абсорбират по-голямата част от слънчевата светлина, която достига до тях, само малка част (около 15%) от тази постъпваща енергия се преобразува в електричество. Останалата част се връща в околната среда като топлина. Панелите обикновено са много по-тъмни от земята, която покриват, така че огромно пространство от слънчеви клетки ще абсорбира много допълнителна енергия и ще я отдели като топлина, влияейки на климата.
Ако тези ефекти бяха само локални, те може би нямаха значение в слабо населена и безплодна пустиня. Но мащабът на инсталациите, които биха били необходими, за да се намали световното търсене на изкопаема енергия, би бил огромен, обхващайки хиляди квадратни километри. Топлината, излъчвана повторно от площ с такъв размер, ще бъде преразпределена от въздушния поток в атмосферата, което ще има регионални и дори глобални последици за климата.
По-зелена Сахара
Проучване от 2018 г. използва климатичен модел, за да симулира ефектите от по-ниското албедо върху земната повърхност на пустините, причинени от инсталирането на масивни слънчеви паркове. Албедо е мярка за това колко добре повърхностите отразяват слънчевата светлина. Пясъкът, например, е много по-отразяващ от слънчевия панел и следователно има по-високо албедо.
Един от изготвените модели разкрива, че когато размерът на слънчевата ферма достигне 20% от общата площ на Сахара, това задейства обратна връзка. Топлината, излъчвана от по-тъмните слънчеви панели (в сравнение със силно отразяващата пустинна почва), създава стръмна температурна разлика между сушата и околните морета и океани, което в крайна сметка понижава налягането на повърхностния въздух и кара влажния въздух да се издига и да се кондензира в дъждовни капки. С повече мусонни валежи растенията ще растат и пустинята ще отразява по-малко от слънчевата енергия, тъй като растителността ще абсорбира светлината по-добре от пясъка и почвата. С повече растения ще се изпарява повече вода, създавайки по-влажна среда, която кара растителността да се разпространява.
Този сценарий може да изглежда фантастичен, но проучванията показват, че подобна обратна връзка е запазила голяма част от Сахара зелена по време на африканския влажен период, който е приключил едва преди 5000 години.
Така че, гигантска слънчева ферма би могла да генерира достатъчно енергия, за да задоволи глобалното търсене и едновременно с това да превърне една от най-враждебните среди на Земята в обитаем оазис. Звучи перфектно, нали?
Не съвсем. В скорошно проучване беше използван усъвършенстван модел на земната система, за да се проучи отблизо как сахарските слънчеви ферми взаимодействат с климата. Моделът отчита сложните обратни връзки между взаимодействащите сфери на световния климат – атмосферата, океана и сушата и нейните екосистеми. Той показа, че може да има нежелани ефекти в отдалечени части на сушата и океана, които да компенсират всички регионални ползи от самата Сахара.
Суша в Амазонка, циклони във Виетнам
Според модела покриването на 20% от Сахара със слънчеви ферми ще повиши местните температури в пустинята с 1,5°C. При 50% покритие, повишаването на температурата е 2,5°C. Това затопляне в крайна сметка се разпространява по целия свят чрез движението на атмосферата и океана, повишавайки средната температура в света с 0,16°C за 20% покритие и с 0,39°C за 50% покритие. Глобалната промяна в температурата обаче не е равномерно – полярните региони биха се затоплили повече от тропиците, увеличавайки загубата на морски лед в Арктика. Това би могло допълнително да ускори затоплянето, тъй като топящият се морски лед разкрива тъмна вода, която абсорбира много повече слънчева енергия.
Този масивен нов източник на топлина в Сахара ще реорганизира глобалната циркулация на въздуха и океана, влияейки върху моделите на валежите по целия свят. Тясната лента от обилни валежи в тропиците, която представлява повече от 30% от глобалните валежи и поддържа тропическите гори на басейна на Амазонка и Конго, ще се измести на север. За региона на Амазонка това ще причини суши, тъй като от океана пристига по-малко влага. Приблизително същото количество допълнителни валежи, което пада над Сахара поради ефекта на потъмняване на повърхността от слънчевите панели, се губи от Амазонка. Моделът също така прогнозира по-чести тропически циклони, удрящи бреговете на Северна Америка и Източна Азия.
В модела липсват някои важни процеси, като например влиянието на количествата прах, носени от големи пустини. Сахарският прах, носен от вятъра, е жизненоважен източник на хранителни вещества за Амазонка и Атлантическия океан. Така че една по-зелена Сахара би могла да има дори по-голям глобален ефект.
