Wie massive Solar- und Windfarmen Vegetation in die Sahara bringen könnten

Wie massive Solar- und Windfarmen Vegetation in die Sahara bringen könnten

Juanjo Tugores / shutterstock

Der Umstieg von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien ist ein wichtiger und notwendiger Schritt zur Abwendung des Klimawandels. Bei unseren Bemühungen, umweltfreundlicher zu werden, müssen wir jedoch auch andere Konsequenzen berücksichtigen, sowohl beabsichtigte als auch unbeabsichtigte - und dazu gehört auch, wie sich ein Masseneinsatz erneuerbarer Technologien auf das umgebende Klima auswirken könnte.

Was wäre, wenn die Sahara beispielsweise in eine riesige Solar- und Windfarm verwandelt würde? Dies ist das Thema der neuen Forschung in Wissenschaft von Yan Li und Kollegen. Sie fanden heraus, dass all diese hypothetischen Windturbinen und Sonnenkollektoren ihre unmittelbare Umgebung sowohl wärmer als auch regnerischer machen würden und Teile der Sahara zum ersten Mal in Grün verwandeln könnten mindestens 4,500 Jahre.

Die Wissenschaftler hinter der Studie untersuchten die maximale Menge an Sonnen- und Windenergie, die in der Sahara und der Übergangsregion im Süden, der Sahelzone, erzeugt werden könnte. Die beiden Regionen wurden ausgewählt, da es sich um relativ plausible Standorte für einen derart enormen Ausbau erneuerbarer Energien handelt, die ziemlich nah an der erheblichen Nachfrage aus Europa und dem Nahen Osten liegen, während andere Anforderungen an das Land begrenzt sind. Beide verfügen über erhebliche potenzielle Ressourcen an Wind- und Solarenergie. Li und seine Kollegen schlagen auch vor, dass insbesondere die Sahelzone von der wirtschaftlichen Entwicklung und mehr Energie für die Entsalzung profitieren könnte, indem sie Wasser für Städte und Landwirtschaft bereitstellt.Wie massive Solar- und Windfarmen Vegetation in die Sahara bringen könnten Afrika hat die größte solare Ressource auf jedem Kontinent - bei weitem. SolarGIS, CC BY-SA

Da die beiden Regionen so groß sind, haben die Solar- und Windparks, die in dieser Studie simuliert wurden, die Größe ganzer Länder - 38-mal größer als das Vereinigte Königreich. Sie wären erheblich größer als bestehende Solar- und Windparks und könnten bis zu vier Mal so viel Energie liefern, wie derzeit weltweit verbraucht wird.

Dies würde zu erheblichen Veränderungen in der lokalen Umwelt führen - massive Windparks würden die Temperaturen zum Beispiel um etwa 2 ℃ ansteigen lassen, ähnlich wie die globale Erwärmung, um die wir uns sorgen. Solar würde eine kleinere Temperaturänderung um 1 ℃ verursachen.

Niederschlagszunahmen von 0.25 mm pro Tag, die mit Windparks verbunden sind, klingen bescheidener, doch wäre dies fast das Doppelte der vorherigen Niederschlagsmenge. Auch hier war der Effekt von Solarparks geringer - ein Anstieg von 0.13 mm / Tag - aber immer noch signifikant, wenn sie sich über ein Jahr addieren.


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Warum Turbinen und Paneele Wärme und Regen bedeuten

Windparks verursachen hauptsächlich Temperaturerhöhungen, weil ihre Turbinenschaufeln vor allem nachts wärmere Luft an die Oberfläche bringen. Dies wurde beobachtet in Feldforschung und verwenden Fernerkundung. Sie wurden auch gezeigt Feuchtigkeit in der Luft erhöhen.

Sonnenkollektoren bedeuten, dass mehr Sonnenstrahlung absorbiert wird und weniger Sonnenenergie zurück in den Weltraum reflektiert wird. Dadurch erwärmt sich die Landoberfläche. Mehrere Studien haben dies gezeigt, einschließlich eines, das zeigte, dass der Effekt der Erwärmung durch fossile Brennstoffe über Kohlenstoffemissionen war 30 mal größer als die Erwärmung durch die Photovoltaik mehr Sonnenstrahlung absorbiert. Temperatureffekte können jedoch variieren im Solarpark und mit Saison.

In der Sahara-Simulation kommt es zu einem zusätzlichen Niederschlag, weil Windräder ein Hindernis für die frei strömende Luft darstellen, sie verlangsamen und die Luftmenge reduzieren Wirkung der Erde Spinnen auf Luftstrom. Dies senkt den Luftdruck, und der Druckunterschied zwischen der Sahara und den umliegenden Gebieten verursacht Wind dort zu fließen. Wenn sich die Luft in der Sahara trifft oder zusammentrifft, kann sie nirgends anders als hochsteigen. Wenn die Luft aufsteigt, kondensiert der Wasserdampf und es bilden sich Regentropfen.

Bei Solar ist der Prozess etwas anders: wärmere Luft, die von den Paneelen erwärmt wird, steigt einfach auf. Dies fördert jedoch auch einen niedrigen Druck, wodurch Luft strömt, konvergiert und ansteigt.

Wie massive Solar- und Windfarmen Vegetation in die Sahara bringen könntenGroßflächige Wind- und Sonneneinstrahlung würde in manchen Gebieten mehr Regen verursachen als in anderen. Eviatar Bach, CC BY-SA

Mehr Niederschlag bedeutet auch mehr Vegetation. Dies erhöht die Oberflächenrauheit, wie bei Windkraftanlagen, und bewirkt, dass mehr Sonnenstrahlung absorbiert wird, als bei Sonnenkollektoren. Dieser Verstärkungszyklus wird als "Klimarückkopplung" bezeichnet und die Einbeziehung dieser Vegetationsrückmeldungen ist ein neuer Aspekt der Forschung von Li und Kollegen.

Zeit, es Wirklichkeit werden zu lassen?

Nicht ganz. Entscheidungen werden nicht allein aufgrund von Umweltauswirkungen getroffen - wenn dies der Fall wäre, hätten wir bereits fossile Brennstoffe aufgegeben. Es ist sicherlich richtig, dass die Entwicklung eines Mega-Standortes für erneuerbare Energien in der Sahara und in der Sahelzone eine bahnbrechende Veränderung wäre, aber es gibt noch viele andere Faktoren, die zuerst berücksichtigt werden müssen.

Wie massive Solar- und Windfarmen Vegetation in die Sahara bringen könnten In der Sahara - aber immer noch jemandes Zuhause. meunierd / shutterstock

Diese Gebiete mögen dünn besiedelt sein, aber die Menschen leben dort, ihre Lebensgrundlage ist dort und die Landschaften sind für sie von kulturellem Wert. Kann das Land wirklich "gepackt" werden, um Energie nach Europa und in den Nahen Osten zu liefern?

Kohärente und stabile Energiepolitiken sind in einer einzelnen Nation herausfordernd genug, geschweige denn zwischen Nationen mit allen möglichen politischen Implikationen und Fragen der Energiesicherheit. Obwohl große Mengen billiger Sahara-Energie wie eine großartige Sache klingt, ist es nicht klar, dass es eine sichere Investition genug wäre, damit sich die Wirtschaft summieren könnte.

Es ist auch schwer zu sagen, was dies für die Desertifikation bedeuten würde, die durch schlechte Landbewirtschaftung, wie Überweidung, sowie durch das Klima verursacht wird. Die Änderungen der Regenfälle, die in dieser Studie untersucht wurden, sind regional, nicht global, und sobald die Wind- und Solarparks weggenommen wurden, würden ihre Auswirkungen verschwinden und das Land könnte in seinen vorherigen Zustand zurückkehren.

Insgesamt ist dies eine interessante und wichtige Forschungsarbeit, die die Notwendigkeit hervorhebt, unbeabsichtigte, positive oder negative Konsequenzen der Energiewende zu berücksichtigen. Die Einbeziehung dieser Erkenntnisse in andere soziale, wirtschaftliche, ökologische und technische Überlegungen ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass wir nicht aus der Bratpfanne ins Feuer springen.Das Gespräch

Über den Autor

Alona Armstrong, Dozentin, Lancaster University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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