Чому не можна покрити всі пустелі сонячними панелями: причина вас здивує

Пустелі пропонують ідеальні умови для розміщення сонячних електростанцій – великі території, рясне сонячне світло та мінімальну хмарність. Фактично, вчені підрахували, що покриття лише невеликої частини Сахари могло б чотири рази забезпечити енергією всю планету. Проте, глобальні енергетичні мережі не використовують цей потенціал, і для цього є цікаві причини, пише futura-sciences.com.

Сонце в пустелі завжди вироблятиме більше енергії на квадратний метр, ніж майже в будь-якому іншому місці на Землі. Однак доставка цієї енергії у віддалені міста без завдання глобальної екологічної шкоди – це проблема, яку сучасні інженерні рішення ще не вирішили.

Пісок у пустелі світлий, тоді як сонячні панелі темні. Цей контраст викликає зміну альбедо – показника того, скільки сонячного світла поверхня відбиває назад у космос. Коли темні панелі замінюють світлий пісок, земля поглинає значно більше світла і нагріває місцеву атмосферу. Це підвищення температури притягує вологу і збільшує кількість місцевих опадів. У результаті рослинність розростається, ландшафт ще більше темніє, і кількість опадів знову збільшується – замкнуте коло.

Хоча озеленення пустелі звучить позитивно, глобальні наслідки цього вкрай руйнівні. У дослідженні 2021 року було змодельовано, що станеться, якщо сонячні батареї покриють 20% або більше території Сахари. Результати показали серйозне порушення глобальних погодних систем, зокрема, катастрофічні посухи та втрату лісів в Амазонії, а також часті тропічні циклони, що обрушуються на узбережжя Північної Америки та Східної Азії, і прискорене потепління в Арктиці.

При цьому сонячні батареї перетворюють лише близько 15% поглиненого сонячного світла на корисну електроенергію. Решта 85% випромінюється назад у навколишнє середовище у вигляді чистого тепла. У континентальному масштабі ця величезна теплова потужність повністю змінює регіональні та глобальні вітрові потоки.

Окрім кліматичного моделювання, інженери стикаються з серйозними обмеженнями, пов'язаними з водою та відстанню. Для сонячних установок у пустелі потрібні великі обсяги води для очищення панелей, підтримки виробництва та систем охолодження. Проте ці об'єкти розташовані в регіонах, де вода є найдефіцитнішим ресурсом. Панелі, вкриті пустельним пилом, швидко втрачають ефективність, а ручне очищення створює постійні експлуатаційні витрати, які швидко підривають фінансову життєздатність проєкту.

Через ці величезні перешкоди регіональні енергетичні мережі віддають перевагу розподіленим мережам, а не окремим мега-установкам. Наприклад, ініціатива Африканського банку розвитку "Від пустелі до енергетики" ставить за мету створення 10 гігават сонячної потужності в регіоні Сахеля до 2030 року. Замість того, щоб направляти електроенергію за кордон, цей проєкт безпосередньо підключає невеликі сонячні батареї до місцевих мереж. Такий підхід успішно дозволяє уникнути проблеми передачі електроенергії на великі відстані.

Раніше вчені встановили, що гігантські сонячні електростанції стали пасткою для птахів, які плутають блискучі панелі зі справжньою водою. Це явище, відоме як "ефект озера", не тільки травмує тварин, але й повністю руйнує їхні навігаційні маршрути під час перельотів.