Неприступные пустынные земли считаются лучшим источником солнечной генерации. Они могут удовлетворить глобальный спрос на энергию, и человечеству будет легче отказаться от грязного ископаемого топлива. Правда, есть и обратная сторона экологически идеального проекта — возможная климатическая катастрофа.

Тепловые выбросы

Пустыня — это самый большой источник бесперебойной генерации, к тому же насыщенный кремнем — сырьем для полупроводников, из которых сделаны солнечные элементы. Неудивительно, что крупнейшие солнечные электростанции расположены в этих засушливых регионах планеты.

А что, если самая большая пустыня в мире — Сахара — превратится в гигантскую солнечную ферму? Ученые подсчитали, что такой парк ВИЭ в четыре раза удовлетворит текущие мировые потребности в энергии. Медлить нельзя, поэтому уже составлены чертежи проектов в Тунисе и Марокко, согласно которым миллионы домохозяйств Европы будут получать энергию от этих африканских стран. Вот только в проекте есть один изъян: может наступить климатическая катастрофа.

Дело в том, что темные поверхности солнечных панелей поглощают большую часть попадающего на них солнечного света, но только 15% полученной энергии преобразуется в электричество, остальное — возвращается в виде тепла в окружающую среду. А если панели будут гигантскими? Ведь согласно проектам, африканские солнечные фермы охватят тысячи квадратных километров. Тепло, повторно излучаемое от поверхности такой батареи, превратится в мощнейший поток теплового выброса в атмосферу, а значит, воздействие на климат не ограничится одним регионом.

Сахара — зеленая земля?

Согласно исследованиям группы ученых из американского Национального управления океанических и атмосферных исследований, Института физических наук и технологий Мэрилендского университета и Института физики атмосферы Китайской академии наук, если масштабы солнечной фермы достигнут 20% от общей площади Сахары, запустится обратный механизм. Тепло, излучаемое более темными солнечными панелями (по сравнению с сильно отражающей пустынной почвой), создаст резкую разницу температур между землей и окружающими океанами. Это приведет к снижению давления приземного воздуха и заставит влажный воздух подниматься и конденсироваться в капли дождя. А с большим количеством муссонных дождей будет быстрее появляться все новая растительность. В свою очередь растения поглощают свет лучше, чем песок и почва, а значит, чем больше будет флоры, тем более влажной станет среда. Теоретически, Сахара может превратиться в джунгли. Исследователи доказали, что подобная петля обратной связи уже изменила часть климата региона около 5 000 лет назад.

И возникает парадокс: гигантские солнечные фермы могут удовлетворить глобальный спрос на энергию, но тогда климатического кризиса человечеству не избежать. Ведь согласно американской модели системы Земли, учитывающей обратные связи между основными компонентами климатической системы — атмосферой, океанами, сушей и всем биологическим разнообразием, в отдельных регионах планеты возникнут глобальные климатические изменения. Сибирь превратится в пустыню, Гавайские острова покроются коркой льда, Африка утонет в густых лесах.

Прогнозы группы ученых неутешительны: покрытие солнечными панелями 20% территории Сахары повысит температуру региона на 1,5°C, 50% — на 2,5°C. Накопленная тепловая энергия распространится по всему земному шару, продолжая повышаться на 0,16°C (при 20%) и 0,39°C (при 50%). Температурный сдвиг будет неравномерным: например, полярные регионы станут нагреваться больше, чем тропики. Массивный источник тепла в Сахаре реорганизует глобальную циркуляцию воздуха и океана и повлияет на характер осадков по всему миру. Вот — вероятные итоги масштабного проекта солнечной генерации, которые станут началом чего-то нового и не обязательно «светлого» на нашей планете.