Текст уведомления здесь

Солнечные и ветровые электростанции сделают Сахару пригодным для жилья местом

Их массовое строительство должно привести к озеленению пустыни и увеличению осадков.
Добавить в закладки
Комментарии

Международная группа исследователей предложила способ комплексной оценки последствий масштабного строительства солнечных батарей и ветряков в одном регионе. Они обнаружили, что в такой ситуации пустыня только выиграет, став заметно более влажным и зеленым местом. Выводы исследования до некоторой степени применимы и к другим регионам, что повышает их ценность. Однако пока человечество не может потребить такое количество энергии, которое вырабатывали бы эти электростанции в таком сценарии. Соответствующая статья опубликована в Science.

Как отмечают авторы новой работы, до сих пор все попытки учесть экологические последствия строительства СЭС и ВЭС опирались на ложное предположение, что площадь, занятая растительностью, после появления солнечных панелей и ветряков не изменится. Однако практика последних лет показывает, что на деле крупные СЭС и ВЭС заметно меняют ситуацию с озеленением тех мест, где их строят. Исследователи попытались учесть эти эффекты, введя в моделирования влияния СЭС и ВЭС на окружающую среду обратные связи.

У них получилось, что строительство обоих этих видов электростанций создает локальные эффекты, подобные тем, что глобальное потепление должно обеспечить к концу XXI века. Ветряки отбирают часть энергии у ветра и за счет этого воздух с высот в сотни метров опускается вниз, в приземные слои. В условиях Сахары он будет теплее и влажнее приземного. При этом максимальный рост температур случится не для пиковых дневных, а для минимальных ночных — иначе говоря, климат Сахары, холодной ночью и жаркой днем, должен заметно смягчиться.

Торможение переносимых ветром воздушных масс из верхних слоев атмосферы ведет к тому, что влажные экваториальные воздушные массы, обычно быстро двигающиеся к северу, и не успевающие дать осадки над Сахарой, будут отдавать пустыне больше влаги в виде дождей. Параллельно рост температур будет способствовать росту испаряемости, а тот, в свою очередь — росту осадков. Сходные механизмы давали и моделируемые солнечные электростанции, с той только разницей, что они повышали температуру и влажность за счет того, что от их поверхности отражается меньше солнечного света, чем от поверхности пустынь.

Интересно, что дальше в модели исследователей возникла позитивная обратная связь. Рост количества осадков и повышение ночных температур способствовали увеличению площади, покрытой растительностью. За счет этого при развертывании ветряков мощностью в три тысячи гигаватт и солнечных батарей мощностью в 79 гигаватт в Сахаре средняя температура там выросла на 2,65 градуса, а количество осадков — с 88 до 215 миллиметров в год.

Площадь листвы при этом выросла бы на 0,5 квадратных метров на один квадратный метр поверхности Сахары — ведь рост осадков упростил бы существование растений. Фактически, это означает выход Сахары из режима пустыни и ее превращение в полупустыню/засушливую саванну. Еще более выраженный эффект такое строительство СЭС и ВЭС имело бы для Сахеля — засушливой саванны, примыкающей сегодня к Сахаре с юга. Там общий рост числа осадков в тех же условиях может достигнуть 200−500 миллиметров в год. Это означает заметное увеличение пригодности Сахеля для проживания.

Модель демонстрирует весьма интересные результаты и указывает на то, что строительство подобных электростанций в целом дает скорее благоприятное воздействие на природу обширных регионов, чем наоборот. Это важно, потому что сходные закономерности должны действовать и для СЭС и ВЭС в других широтах.

Однако у модели есть существенные особенности, которые нужно учитывать. Авторы рассмотрели предельный случай массового строительства электростанций в Сахаре и Сахеле. На практике его не стоит ожидать в обозримом будущем. 3 000 гигаватт ВЭС и 79 000 гигаватт СЭС в Сахаре дали бы более 300 триллионов киловатт-часов электроэнергии в год. Ее потребление человечеством на сегодня немногим больше 20 триллионов киловатт-часов в год. Даже при тотальной электрификации автомобильного транспорта оно будет немногим больше 30 триллионов киловатт-часов, то есть на порядок ниже, чем выработка смоделированного объема электростанций. Потребуется радикальное увеличение население Земли — или длительный сверхбыстрый рост экономики при стабильном населении — чтобы сделать актуальными электростанции таких огромных размеров.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы