Overschakelen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie is een belangrijke en noodzakelijke stap om klimaatverandering af te wenden. Echter, in onze inspanningen om groen te worden, we moeten ook rekening houden met andere gevolgen, zowel bedoeld als onbedoeld - en dat omvat hoe een massale inzet van hernieuwbare technologie het omringende klimaat kan beïnvloeden.

Wat als de Sahara-woestijn werd veranderd in een gigantisch zonne- en windmolenpark, bijvoorbeeld? Dit is het onderwerp van nieuw onderzoek gepubliceerd in Wetenschap door Yan Li en collega's. Ze ontdekten dat al die hypothetische windturbines en zonnepanelen hun directe omgeving zowel warmer als regenachtiger zouden maken, en zou delen van de Sahara voor het eerst in minstens 4 keer groen kunnen maken, 500 jaar.

De wetenschappers achter het onderzoek keken naar de maximale hoeveelheid zonne- en windenergie die zou kunnen worden opgewekt in de Sahara en het overgangsgebied in het zuiden, de Sahel. De twee regio's zijn gekozen omdat het relatief plausibele locaties zijn voor zo'n enorme uitrol van hernieuwbare energie, vrij dicht bij een substantiële vraag uit Europa en het Midden-Oosten, terwijl andere eisen aan het land beperkt zijn. Beide hebben aanzienlijke potentiële bronnen van wind- en zonne-energie. Li en collega's suggereren ook dat de Sahel, vooral, ook kunnen profiteren van economische ontwikkeling en meer energie voor ontzilting, watervoorziening voor steden en landbouw.

Omdat de twee regio's zo groot zijn, de zonne- en windparken die in dit onderzoek zijn gesimuleerd, zijn zo groot als hele landen - 38 keer groter dan het VK. Ze zouden veel groter zijn dan alle bestaande zonne- en windparken, en zou tot vier keer zoveel energie kunnen leveren als momenteel wereldwijd wordt verbruikt.

Dit zou leiden tot behoorlijk significante veranderingen in de lokale omgeving - enorme windparken zouden de temperatuur bijvoorbeeld met ongeveer 2℃ doen stijgen, vergelijkbaar met de hoeveelheid opwarming van de aarde waar we ons zorgen over maken. Zonne zou een kleinere temperatuurverandering veroorzaken, rond de 1℃.

Neerslagtoename van 0,25 mm per dag geassocieerd met windparken klinkt bescheidener, toch zou dit bijna het dubbele zijn van de eerdere hoeveelheid regenval. Opnieuw, het effect van zonneparken was kleiner – een stijging van 0,13 mm/dag – maar nog steeds significant bij optelling over een jaar.

Waarom turbines en panelen warmte en regen betekenen

Windparken veroorzaken grotendeels temperatuurstijgingen omdat hun turbinebladen warmere lucht naar de oppervlakte brengen, Vooral 's nachts. Dit is waargenomen in veldonderzoek en het gebruik van remote sensing. Het is ook aangetoond dat ze het vocht in de lucht verhogen.

Zonnepanelen zorgen ervoor dat er meer zonnestraling wordt geabsorbeerd en dat er minder energie van de zon wordt teruggekaatst in de ruimte. Hierdoor warmt het landoppervlak op. Verschillende onderzoeken hebben dit aangetoond, waaronder een die aantoonde dat het effect van opwarming veroorzaakt door fossiele brandstoffen, via koolstofemissies, was 30 keer groter dan de opwarming veroorzaakt door fotovoltaïsche zonne-energie die meer zonnestraling absorbeert. Echter, temperatuureffecten kunnen variëren binnen het zonnepark en met het seizoen.

In de Sahara-simulatie, extra regenval gebeurt omdat windturbines een obstakel vormen voor vrij stromende lucht, het vertragen en het verminderen van het effect van het draaien van de aarde op de luchtstroom. Dit verlaagt de luchtdruk, en het drukverschil tussen de Sahara en de omliggende gebieden zorgt ervoor dat er wind gaat stromen. Als de lucht elkaar ontmoet, of convergeert, in de Sahara kan het nergens anders heen dan omhoog. Als de lucht stijgt, daarin condenseert waterdamp en vormen zich regendruppels.

voor zonne-energie, het proces is iets anders:warmere lucht, verwarmd door de panelen, stijgt gewoon. Echter, dit bevordert ook lage druk, waardoor er lucht stroomt, convergeren en stijgen.

Meer regen betekent ook meer vegetatie. Dit verhoogt de oppervlakteruwheid, zoals bij windturbines, en zorgt ervoor dat meer zonnestraling wordt geabsorbeerd, zoals bij zonnepanelen. Deze versterkende cyclus staat bekend als een "klimaatfeedback" en het opnemen van deze vegetatiefeedbacks is een nieuw aspect van het onderzoek door Li en collega's.

Tijd om het waar te maken?

Niet helemaal. Beslissingen worden niet alleen genomen als reactie op de gevolgen voor het milieu - als dit het geval was geweest, hadden we fossiele brandstoffen al afgedankt. Het is zeker waar dat de ontwikkeling van een megalocatie voor hernieuwbare energie in de Sahara en de Sahel een doorbraak zou zijn, maar er zijn veel andere factoren om eerst te overwegen.

Deze gebieden mogen dan dunbevolkt zijn, er wonen wel mensen, hun levensonderhoud is er, en de landschappen zijn voor hen van culturele waarde. Kan het land echt worden "gegrepen" om energie te leveren aan Europa en het Midden-Oosten?

Een coherent en stabiel energiebeleid is al uitdagend genoeg binnen een individueel land, laat staan ​​tussen naties met alle mogelijke politieke implicaties en energiezekerheidskwesties. Hoewel massale hoeveelheden goedkope Sahara-energie geweldig klinkt, het is niet duidelijk dat het een voldoende veilige investering zou zijn om de economie op te tellen.

Het is ook moeilijk te zeggen wat dit zou betekenen voor woestijnvorming, die wordt veroorzaakt door slecht landbeheer, zoals overbegrazing, maar ook door het klimaat. De veranderingen in regenval die in deze studie worden bekeken, zijn regionaal, niet wereldwijd, en als de wind- en zonneparken eenmaal waren weggenomen, zouden hun effecten verdwijnen en zou het land terug kunnen keren naar zijn vorige staat.

Algemeen, dit is een interessant en belangrijk stuk onderzoek, het benadrukken van de noodzaak om rekening te houden met onbedoelde gevolgen, zijn deze positief of negatief, van de energietransitie. Door deze bevindingen te integreren met andere sociale, economisch, milieu- en technische overwegingen zijn essentieel om ervoor te zorgen dat we niet uit de pan in het vuur springen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.