Juanjo Tugores / shutterstock

Beralih daripada bahan api fosil kepada tenaga boleh diperbaharui adalah langkah penting dan perlu untuk mengelakkan perubahan iklim. Walau bagaimanapun, dalam usaha kami untuk bertukar hijau, kita juga perlu menyedari akan akibat yang lain, baik yang dimaksudkan dan tidak diingini - dan ini termasuk bagaimana penggunaan massa teknologi terbarukan boleh mempengaruhi iklim sekitarnya.

Bagaimana jika gurun Sahara menjadi ladang suria dan angin gergasi, misalnya? Ini adalah topik penyelidikan baru yang diterbitkan di Malaysia Sains/Ilmu oleh Yan Li dan rakan sekerja. Mereka mendapati bahawa semua turbin angin hipotetikal dan panel solar akan menjadikan persekitarannya lebih panas dan lebih hangat, dan dapat mengubah bahagian-bahagian hijau Sahara untuk pertama kali dalam sekurang-kurangnya 4,500 tahun.

Para saintis di belakang penyelidikan itu melihat jumlah maksimum tenaga suria dan angin yang dapat dijana di gurun Sahara dan rantau peralihan ke selatannya, Sahel. Kedua-dua rantau ini dipilih kerana ia adalah laman web yang agak munasabah untuk kegunaan tenaga boleh diperbaharui yang begitu besar, yang hampir sama dengan permintaan yang besar dari Eropah dan Timur Tengah, sementara mempunyai permintaan lain yang terhad di atas tanah itu. Kedua-duanya mempunyai potensi sumber tenaga angin dan tenaga solar yang besar. Li dan rakan sekerja juga mencadangkan bahawa Sahel, khususnya, juga boleh mendapat manfaat daripada pembangunan ekonomi dan lebih banyak tenaga untuk penyahgaraman, menyediakan air untuk bandar dan pertanian. Afrika mempunyai sumber solar terbesar di mana-mana benua - setakat ini. SolarGIS, CC BY-SA

Oleh kerana kedua-dua wilayah begitu besar, ladang solar dan angin yang disimulasi dalam kajian ini adalah saiz seluruh negara - 38 kali lebih besar daripada UK. Mereka akan jauh lebih besar daripada mana-mana ladang suria dan angin yang sedia ada, dan boleh memberikan sehingga empat kali lebih banyak tenaga seperti yang sedang digunakan di seluruh dunia.

Ini akan mendorong perubahan yang agak ketara dalam persekitaran tempatan - ladang angin besar-besaran akan meningkatkan suhu sekitar 2? contohnya, sama dengan jumlah pemanasan global yang kita bimbangkan. Solar akan menyebabkan perubahan suhu yang lebih kecil, sekitar 1?.

Peningkatan hujan pada 0.25 mm setiap hari yang dikaitkan dengan ladang angin bunyi lebih sederhana, tetapi ini akan menjadi hampir dua kali ganda jumlah hujan sebelumnya. Sekali lagi, kesan yang berkaitan dengan taman solar adalah lebih kecil - peningkatan 0.13 mm / hari - tetapi masih penting apabila ditambah lebih setahun.

Kenapa turbin dan panel bermakna kehangatan dan hujan

Ladang angin sebahagian besarnya menyebabkan peningkatan suhu kerana bilah turbin mereka membawa udara yang lebih panas ke permukaan, terutama pada waktu malam. Ini telah diperhatikan dalam kajian lapangan dan menggunakan penginderaan jauh. Mereka juga telah ditunjukkan meningkatkan kelembapan di udara.

Panel suria bermakna lebih banyak sinaran suria diserap dan kurang tenaga matahari dipantulkan kembali ke angkasa lepas. Ini menyebabkan permukaan tanah menjadi panas. Beberapa kajian telah menunjukkan ini, termasuk satu yang menunjukkan bahawa kesan pemanasan yang disebabkan oleh bahan api fosil, melalui pelepasan karbon, adalah kali 30 lebih besar daripada pemanasan yang disebabkan oleh fotovoltaasa solar menyerap lebih banyak sinaran suria. Walau bagaimanapun, kesan suhu mungkin berbeza-beza di dalam taman solar dan dengan musim.

Dalam simulasi Sahara, hujan tambahan berlaku kerana turbin angin mewakili halangan untuk mengalirkan udara bebas, memperlambatnya dan mengurangkan kesan bumi berputar pada aliran udara. Ini menurunkan tekanan udara, dan perbezaan tekanan antara Sahara dan kawasan sekitarnya menyebabkan angin mengalir di sana. Apabila udara bertemu, atau menumpu, di Sahara ia tidak mempunyai tempat lain untuk pergi. Apabila udara naik, wap air di dalamnya mengalir dan hujan jatuh bentuk.

Untuk solar, prosesnya sedikit berbeza: udara panas, dipanaskan oleh panel, hanya naik. Walau bagaimanapun, ini juga menggalakkan tekanan rendah, menyebabkan udara mengalir di sana, berkumpul dan meningkat.

Angin besar dan suria akan lebih banyak hujan baru di beberapa kawasan daripada yang lain. Eviatar Bach, CC BY-SA

Lebih banyak hujan juga bermakna lebih banyak tumbuh-tumbuhan. Ini meningkatkan kekasaran permukaan, seperti dengan turbin angin, dan menyebabkan lebih banyak sinaran suria diserap, seperti dengan panel solar. Kitaran pengukuhan ini dikenali sebagai "maklum balas iklim" dan memasukkan maklum balas tumbuhan ini adalah aspek baru penyelidikan oleh Li dan rakan sekerja.

Masa untuk menjadikannya realiti?

Tidak cukup. Keputusan tidak dibuat sebagai tindak balas terhadap kesan alam sekitar sahaja - jika ini adalah kes yang kita telah menanggalkan bahan api fosil. Sudah tentu benar bahawa membangunkan tapak tenaga boleh diperbaharui mega merentasi Sahara dan Sahel akan menjadi penukar permainan, tetapi terdapat banyak faktor lain untuk dipertimbangkan terlebih dahulu.

 Di Sahara - tetapi masih ada rumah seseorang. meunierd / shutterstock

Kawasan ini mungkin jarang penduduknya tetapi orang tinggal di sana, kehidupan mereka ada di sana, dan landskap adalah nilai budaya kepada mereka. Bolehkah tanah itu benar-benar "meraih" untuk membekalkan tenaga ke Eropah dan Timur Tengah?

Dasar tenaga yang koheren dan stabil cukup mencabar dalam sebuah negara individu, apatah lagi antara negara-negara dengan semua potensi implikasi politik dan isu keselamatan tenaga. Walaupun jumlah besar tenaga Saharan murah terdengar seperti satu perkara yang hebat, ia tidak jelas ia akan menjadi pelaburan yang cukup selamat bagi ekonomi untuk menambah.

Ia juga sukar untuk mengatakan apa yang dimaksudkan untuk desertification, yang disebabkan oleh pengurusan tanah yang lemah, seperti overgrazing, serta iklim. Perubahan curah hujan dalam kajian ini adalah serantau, bukan global, dan apabila angin dan ladang solar diambil, kesannya akan hilang dan tanah itu boleh kembali ke negeri terdahulu.

Keseluruhannya, ini adalah penyelidikan yang menarik dan penting, yang menonjolkan keperluan untuk mengambil perhatian akibat yang tidak diingini, menjadi positif atau negatif, peralihan tenaga. Mengintegrasikan penemuan ini dengan pertimbangan sosial, ekonomi, alam sekitar dan teknikal yang lain adalah penting untuk memastikan kami tidak melompat dari kuali ke dalam api.

Tentang Pengarang

Alona Armstrong, pensyarah Kanan, Lancaster University

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

{youtube}OC_Y1ZTZXQ4{/youtube}

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon