Почему нельзя покрыть все пустыни солнечными панелями: причина вас удивит

Пустыни предлагают идеальные условия для размещения солнечных электростанций -  обширные территории, обильный солнечный свет и минимальную облачность. Фактически, ученые подсчитали, что покрытие лишь небольшой части Сахары могло бы четырежды обеспечить энергией всю планету. Тем не менее, глобальные энергетические сети не используют этот потенциал, и для этого есть интересные причины, пишет futura-sciences.com.

Солнце в пустыне всегда будет производить больше энергии на квадратный метр, чем почти в любом другом месте на Земле. Однако доставка этой энергии в отдаленные города без нанесения глобального экологического ущерба – это проблема, которую современные инженерные решения еще не решили.

Песок в пустыне светлый, тогда как солнечные панели темные. Этот контраст вызывает изменение альбедо – показателя того, сколько солнечного света поверхность отражает обратно в космос. Когда темные панели заменяют светлый песок, земля поглощает значительно больше света и нагревает местную атмосферу. Это повышение температуры притягивает влагу и увеличивает количество местных осадков. В результате растительность разрастается, ландшафт еще больше темнеет, и количество осадков снова увеличивается – замкнутый круг.

Хотя озеленение пустыни звучит позитивно, глобальные последствия этого крайне разрушительны. В исследовании 2021 года, было смоделировано, что произойдет, если солнечные батареи покроют 20% или более территории Сахары. Результаты показали серьезное нарушение глобальных погодных систем, в частности, катастрофические засухи и потерю лесов в Амазонии, а также частые тропические циклоны, обрушивающиеся на побережья Северной Америки и Восточной Азии, и ускоренное потепление в Арктике.

При этом солнечные батареи преобразуют лишь около 15% поглощенного солнечного света в полезную электроэнергию. Остальные 85% излучаются обратно в окружающую среду в виде чистого тепла. В континентальном масштабе эта огромная тепловая мощность полностью меняет региональные и глобальные ветровые потоки.

Помимо климатического моделирования, инженеры сталкиваются с серьезными непосредственными ограничениями, связанными с водой и расстоянием. Для солнечных установок в пустыне требуются большие объемы воды для очистки панелей, поддержки производства и систем охлаждения. Тем не менее, эти объекты расположены в регионах, где вода является самым дефицитным ресурсом. Панели, покрытые пустынной пылью, быстро теряют эффективность, а ручная очистка создает постоянные эксплуатационные расходы, которые быстро подрывают финансовую жизнеспособность проекта.

Из-за этих огромных препятствий региональные энергетические сети отдают предпочтение распределенным сетям, а не отдельным мега-установкам. Например, инициатива Африканского банка развития "От пустыни к энергетике" ставит целью создание 10 гигаватт солнечной мощности в регионе Сахеля к 2030 году. Вместо того чтобы направлять электроэнергию за границу, этот проект напрямую подключает небольшие солнечные батареи к местным сетям. Такой подход успешно позволяет избежать проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния.

Ранее ученые установили, что гигантские солнечные электростанции стали ловушкой для птиц, которые путают блестящие панели с настоящей водой. Это явление, известное как "эффект озера", не только травмирует животных, но и полностью разрушает их навигационные маршруты во время перелетов.