Пустыни 🏜 могут быть лучшими местами на 🌍 Земле для сбора солнечной ☀️ энергии: там много места, обычно нет гор и точно нет недостатка в солнечном свете. Десять крупнейших солнечных электростанций мира расположены в пустынях или засушливых регионах.
В гигантскую солнечную ферму можно превратить и самую большую пустыню в мире, Сахару. Такая суперэлектростанция могла бы производить энергию ⚡️ в объемах, вчетверо превосходящих сегодняшние мировые потребности мира. Были даже проведены предварительные изыскания на этот счет.
Но есть проблема. Хотя поверхности солнечных панелей и поглощают большую часть попадающего на них солнечного света, только около 15% этой энергии преобразуется в электричество. Остальное возвращается в окружающую среду в виде тепла. Панели намного темнее земли, которую они покрывают, а это значит, что обширные солнечные батареи будут поглощать много дополнительной энергии и выделять ее в виде тепла, тем самым повышая температуру 🌡 окружающей среды.
Если бы эти эффекты были только локальными, они не имели бы значения в малонаселенной и бесплодной пустыне. Но масштабы установок, которые потребуются, чтобы сократить мировой спрос на ископаемую энергию, будут огромны: это тысячи квадратных километров. Тепло, повторно излучаемое из области такого размера, будет перераспределяться потоком воздуха в атмосфере, оказывая глобальное воздействие на климат.
Группа 🇨🇳 китайских исследователей подробно изучила вопрос о воздействии крупномасштабных солнечных ферм в Сахаре на глобальный климат и растительный 🌱 покров. Результаты исследования, ставшего логическим развитием предыдущей работы трехлетней давности, были опубликованы в конце прошлого года.
Как показала предыдущая модель, как только размер солнечной фермы достигнет 20% от общей площади Сахары, будет запущена петля обратной связи. Тепло, излучаемое более темными, по сравнению с сильно отражающей пустынной почвой, солнечными панелями, увеличит разницу температур между землей и окружающими океанами и снизит давление околоземного воздуха. Это заставит влажный воздух подниматься и конденсироваться в капли дождя 🌧. С большим количеством муссонных дождей пойдут в рост растения 🌴🌴🌴, отчего пустыня станет поглощать еще больше солнечной энергии, поскольку растительность поглощает свет лучше, чем песок и почва. Чем больше растений присутствует, тем больше воды 💧 испаряется, создавая более влажную среду, которая способствует распространению растительности.
Такая петля обратной связи сохраняла большую часть Сахары зеленой во время африканского влажного периода , который закончился всего 5000 лет назад.
Таким образом, гигантская солнечная ферма сможет не только генерировать достаточно энергии для удовлетворения глобального спроса на нее, но и превратить один из самых враждебных человеку регионов на Земле в оазис, пригодный для проживания.
Однако в недавнем исследовании в результате более подробного моделирования, были выявлены и другие последствия этого проекта. Изменение климата Сахары повлечет за собой ряд эффектов планетарного масштаба.
Покрытие 20% территории Сахары солнечными фермами повысит 📈 температуру в пустыне на 1,5 ° C. При покрытии 50% повышение температуры составит 2,5 ° C. Это потепление распространится по всему земному шару за счет движения атмосферы и океана, повышая среднюю мировую температуру на 0,16 ° C для 20% покрытия и на 0,39 ° C для 50%. Но температурный сдвиг не будет равномерным: полярные регионы нагреются больше, чем тропики, увеличив потерю морского льда ❄️ в Арктике. Это еще больше ускорит потепление, поскольку тающий морской лед обнажает темную воду, которая поглощает больше солнечной энергии.
В итоге, новый источник тепла в Сахаре реорганизует глобальную циркуляцию воздуха и океана, влияя на характер осадков по всему миру. Узкая полоса сильных дождей в тропиках, на которые приходится более 30% глобальных осадков, и которая поддерживает тропические леса в бассейне Амазонки и Конго, сместится на север. Для региона Амазонки это вызовет засухи, поскольку из океана будет поступать меньше влаги. Потери будут примерно равноценны приобретениям: Амазония потеряет такое же количество осадков, которое дополнительно выпадет на Сахару. Модель также предсказывает более частые тропические циклоны, поражающие побережья Северной Америки и Восточной Азии.
Кроме того, пыль, уносимая из больших пустынь, является важным источником минеральных веществ для Амазонки и Атлантического океана. Это не учитывается в обновленной модели. Таким образом, более зеленая Сахара может вызвать еще больший глобальный эффект, чем это предполагается сегодня.