Waterkracht, opwekking van biomassa, windkracht, waterstof, fotovoltaïsche energie - deze termen komen snel in me op als we het hebben over de energiemix van de toekomst. Een energiemix die klimaatverandering moet tegengaan door CO te beperken ₂ uitstoot. Echter, de langetermijngevolgen van dergelijke technologieën voor de watervoorziening in een regio worden vaak over het hoofd gezien, als gevolg van het feit, bijvoorbeeld, dat water nodig is voor koeling. Dr. Martina Flörke, Hoogleraar technische hydrologie en waterbeheer aan de Ruhr-Universität Bochum (RUB), pleitbezorgers kijken niet alleen naar CO ₂ uitstoot, maar ook rekening houdend met andere omgevingsinvloeden - hoe watervoorraden worden beïnvloed, bijvoorbeeld. Samen met haar team, ze gebruikte een model dat wereldwijd vraag en aanbod van water berekent. Inwrijven, het wetenschapsmagazine van de RUB, een reportage over haar werk gepubliceerd.

Watervoorziening voorspellen via 2300

Het model, genaamd "WaterGAP3, " verdeelt de landmassa van de aarde in 2,2 miljoen rastercellen en heeft dus een geografische resolutie van vijf boogminuten. Op de evenaar, dit vertaalt zich in een celgrootte van negen bij negen vierkante kilometer. Voor elke landcel de onderzoekers voerden fysiografische en meteorologische gegevens in het model in, zoals bodembedekking, grondsoorten, dagelijkse neerslag, temperatuur en zonnestraling. Op basis van deze gegevens, het algoritme simuleert de terrestrische watercyclus:hoeveel neerslag in elke cel infiltreert in de bodem, verdampt en hoeveel bijdraagt ​​aan de productie van afvoer en is dan beschikbaar als directe en grondwaterafvoer in rivieren en watervoerende lagen. De simulatie stelt ons in staat terug te kijken naar pre-industriële tijden en voorspellingen te doen tot het jaar 2300.

Het team berekende de waterbeschikbaarheid wereldwijd, alleen rekening houdend met hernieuwbare zoetwaterbronnen, d.w.z. geen fossiele diepe grondwaterreserves. Vervolgens hebben ze de watervoorziening afgezet tegen de beoogde waterwinning. Hiertoe, ze omvatten ook 48, 000 locaties van energieproductie-installaties en hun wateronttrekkingen en -verbruik.

Berekening van de waterbehoefte voor energieproductie

Om een ​​prognose te maken voor het jaar 2040, de onderzoekers baseerden zich op vier toekomstscenario's die Greenpeace en het International Energy Agency hadden opgesteld. Gepresenteerd in 2014/15, deze scenario's schetsen hoe de energiemix zich in de toekomst zou kunnen ontwikkelen. Een scenario, bijvoorbeeld, beschrijft welke vormen van energie zouden helpen om de opwarming van de aarde te beperken tot twee graden Celsius en is sterk afhankelijk van fotovoltaïsche energie, zonne-energiecentrales, opwekking van biomassa, wind- en waterkracht.

De onderzoekers reproduceerden deze energiemix die werd gecreëerd door de vier scenario's in hun model. In het proces, ze gingen ervan uit dat er in de toekomst meer elektriciteit zal worden opgewekt met deze methode op locaties die, bijvoorbeeld, produceren vandaag al energie met behulp van fotovoltaïsche energie. "We kunnen het niet weten, natuurlijk, op welke locaties in de toekomst meer fotovoltaïsche installaties zullen worden gebouwd, dus in ons model kunnen we alleen werken met de sites die momenteel bestaan ​​- ook al is dit zeker een zwak punt omdat de productie in de toekomst ook op andere sites zal plaatsvinden, ", legt Martina Flörke uit.

Echter, dit heeft geen invloed op de kernpunten van de berekeningen:op maximaal 42 procent van de locaties is een tekort te verwachten, omdat daar in de toekomst meer water nodig zal zijn dan er beschikbaar is. "En daarbij wordt nog geen rekening gehouden met het feit dat de vraag naar water in deze regio's ook om andere redenen zou kunnen toenemen, bijvoorbeeld omdat velden door de effecten van klimaatverandering vaker moeten worden geïrrigeerd, ’, vult de onderzoeker aan.

Middellandse-Zeegebied moet zich voorbereiden op extreme droogte

Vooral in het westen van Amerika zijn watertekorten te verwachten, in het Midden-Oosten en Noord-Afrika, in Zuid-Europa en op bepaalde plaatsen in het zuiden en oosten van China en India. "Vooral in het Middellandse-Zeegebied het is zeer waarschijnlijk dat extreme droogtes vaker zullen voorkomen, " zegt Flörke. Daarom, een deel van de locaties die momenteel in gebruik zijn voor energieopwekking moeten fundamenteel in vraag worden gesteld. "Uit de modelanalyse blijkt duidelijk dat het zeker niet gunstig is om de energieproductie op de huidige locaties uit te breiden, " concludeert de Bochum-onderzoeker. Bovendien efficiëntere technologieën, opslagmogelijkheden voor water en energie en alternatieven voor het gebruik van zoet water, bijvoorbeeld gezuiverd afvalwater, zijn nodig.