Энергетика будущего

Дождь в Сахаре: как "зеленая" энергетика изменит погоду и вернет жизнь в пустыню

11 сентября 2018 | 13:30

Сахара — самая большая жаркая пустыня в мире. Она охватывает территорию 10 стран и постепенно расширяется: с 1920 года ее площадь увеличилась на 10%. Но группа ученых из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США) считает, что установка массивных солнечных и ветровых электростанций может вернуть в пустыню осадки и растительность. Свое исследование они опубликовали в журнале Science.

Ветровые и солнечные электростанции оказывают локализованное воздействие на погоду, повышая температуру и влажность в регионах, где они установлены. Американские ученые решили узнать, как эти эффекты проявятся, если в пустыне Сахара построить массивный энергетический комплекс из солнечных батарей и ветрогенераторов.

Сахара подходит для установки такого объекта по многим причинам. Она является природным источником энергии солнца и ветра, мало населена и принесла бы людям гораздо больше пользы, если бы оказалась пригодной для ведения сельского хозяйства. Кроме того, Сахара расположена недалеко от Европы и Ближнего Востока, которые имеют огромные энергетические потребности, и, конечно же, могла бы обеспечить энергией Африку, потребности которой, по прогнозам, будут расти в будущем.

Солнечные батареи и ветровые турбины на склоне горы в деревне Шэньцзин, Китай / VCG / Big Think
Солнечные батареи и ветровые турбины на склоне горы в деревне Шэньцзин, Китай / VCG / Big Think

Больше энергии — больше дождя

Американские ученые утверждают, что развертывание солнечных и ветровых энергетических сооружений в Сахаре и саванне Сахель не только помогло бы развитию «зеленой» энергетики, но и способствовало бы трансформации пустынного климата. Они смогли бы более чем в 2 раза увеличить количество осадков в Сахаре, а самые заметные перемены произошли бы в Сахеле, где количество осадков увеличилось бы на 200−500 мм в год.

«В результате доля растительного покрова в пустыне Сахара увеличилась бы примерно на 20%», — прогнозируют ученые.

Такой эффект возможен по нескольким причинам. Во-первых, ветровые турбины усиливают вертикальное перемешивание тепла в атмосфере, подталкивая более теплый воздух к поверхности земли и увеличивая вероятность осадков. Во-вторых, солнечные панели, которые поглощают солнечные лучи, уменьшают так называемое альбедо земной поверхности, что также приводит к увеличению количества осадков.

Разумеется, построить такую инфраструктуру нелегко. Предложенная учеными модель требуют задействовать площадь 9 млн кв. км, что создает политические, социальные и экономические проблемы для всех 10 стран региона. Кроме того, прежде чем растительность начала бы влиять на погоду и охлаждать пустынный климат, ветровые электростанции повысили бы температуру в регионе на 2 °C, а солнечные системы — на 1 °C.

Пустыня Сахара - один из крупнейших регионов Земли. Ее преобразование с помощью солнечных и ветровых энергетических установок могло бы повлиять на весь мир / Wikimedia Commons
Пустыня Сахара - один из крупнейших регионов Земли. Ее преобразование с помощью солнечных и ветровых энергетических установок могло бы повлиять на весь мир / Wikimedia Commons

Избыток энергии — на благо планете

«Если бы мы совершили такой эпический подвиг, мы бы не просто начали постепенное озеленение пустыни Сахара. Мы также полностью отбросили бы нашу зависимость от ископаемых видов топлива», — уверены ученые. По расчетам, комплекс производил бы около 82 тераватт электроэнергии ежегодно, тогда как в 2017 году мировой спрос на энергию составлял всего 18 тераватт.

«Очевидно, это намного больше энергии, чем в настоящее время требуется во всем мире», — отмечают исследователи.

Избыток энергии мог бы помочь в реализации других сложных и масштабных экологических проектов, например, опреснения морской воды и ее транспортировки в регионы, которые страдают от нехватки пресной воды.

Читайте также: В США запустили систему для очистки океана от пластикового мусора