giovedì, Ottobre 21, 2021
Home Ambiente I giganteschi parchi solari nel deserto potrebbero avere conseguenze climatiche indesiderate

I giganteschi parchi solari nel deserto potrebbero avere conseguenze climatiche indesiderate

I deserti più ostili del mondo potrebbero essere i posti migliori sulla Terra per raccogliere l'energia solare, la fonte di energia più abbondante e pulita che abbiamo. I deserti sono spaziosi, relativamente piatti, ricchi di silicio – la materia prima per i semiconduttori di cui sono fatte le celle solari – e mai a corto di luce solare. In effetti, i 10 più grandi impianti solari del mondo si trovano tutti nei deserti o nelle regioni aride.

I ricercatori immaginano che potrebbe essere possibile trasformare il deserto più grande del mondo, il Sahara, in un gigantesco parco solare, in grado di soddisfare quattro volte l'attuale domanda di energia del mondo. Sono stati elaborati progetti per progetti in Tunisia e Marocco che fornirebbero elettricità a milioni di famiglie in Europa.

Mentre le superfici nere dei pannelli solari assorbono la maggior parte della luce solare che li raggiunge, solo una frazione (circa il 15 percento) di quell'energia in ingresso viene convertita in elettricità. Il resto viene restituito all'ambiente sotto forma di calore. I pannelli sono solitamente molto più scuri del terreno che ricoprono, quindi una vasta distesa di celle solari assorbirà molta energia aggiuntiva e la emetterà sotto forma di calore, influenzando il clima.

Se questi effetti fossero solo locali, potrebbero non avere importanza in un deserto scarsamente popolato e arido. Ma la scala delle installazioni che sarebbero necessarie per intaccare la domanda mondiale di energia fossile sarebbe vasta, coprendo migliaia di chilometri quadrati. Il calore riemesso da un'area di queste dimensioni sarà ridistribuito dal flusso d'aria nell'atmosfera, con effetti regionali e anche globali sul clima.

In senso orario da sinistra in alto: parco solare di Bhadla, India; Parco solare Desert Sublight, Stati Uniti; Parco solare di Hainanzhou, Cina e parco solare di Ouarzazate, Marocco. // Immagine per gentile concessione di The Conversation

Un Sahara più verde

Uno studio del 2018 ha utilizzato un modello climatico per simulare gli effetti dell'albedo inferiore sulla superficie terrestre dei deserti causati dall'installazione di imponenti parchi solari. L'albedo misura quanto bene le superfici riflettono la luce solare. La sabbia, ad esempio, è molto più riflettente di un pannello solare e quindi ha un albedo più alto.

Il modello ha rivelato che quando le dimensioni del parco solare raggiungono il 20% dell'area totale del Sahara, si innesca un ciclo di feedback. Il calore emesso dai pannelli solari più scuri (rispetto al suolo del deserto altamente riflettente) crea una forte differenza di temperatura tra la terra e gli oceani circostanti che alla fine abbassa la pressione dell'aria superficiale e fa salire l'aria umida e condensarsi in gocce di pioggia. Con più piogge monsoniche, le piante crescono e il deserto riflette meno energia del sole, perché la vegetazione assorbe la luce meglio della sabbia e del suolo. Con più piante presenti, più acqua viene evaporata, creando un ambiente più umido che provoca la diffusione della vegetazione.

Il modello ha rivelato che quando la dimensione del parco solare raggiunge il 20% dell'area totale del Sahara, si innesca un ciclo di feedback.

Questo scenario potrebbe sembrare fantasioso, ma gli studi suggeriscono che un ciclo di feedback simile ha mantenuto gran parte del Sahara verde durante il periodo umido africano, che si è concluso solo 5.000 anni fa.

Quindi, un gigantesco parco solare potrebbe generare molta energia per soddisfare la domanda globale e allo stesso tempo trasformare uno degli ambienti più ostili della Terra in un'oasi abitabile. Sembra perfetto, vero?

Non proprio. In uno studio recente, abbiamo utilizzato un modello avanzato del sistema Terra per esaminare da vicino come i parchi solari sahariani interagiscono con il clima. Il nostro modello tiene conto dei complessi feedback tra le sfere interagenti del clima del mondo: l'atmosfera, l'oceano, la terra e i suoi ecosistemi. Ha dimostrato che potrebbero esserci effetti indesiderati in parti remote della terra e dell'oceano che compensano eventuali benefici regionali sul Sahara stesso.

Siccità in Amazzonia, cicloni in Vietnam

Coprendo il 20% del Sahara con parchi solari, le temperature locali nel deserto aumentano di 1,5 gradi Celsius, secondo il nostro modello. Con una copertura del 50 percento, l'aumento della temperatura è di 2,5 gradi Celsius. Questo riscaldamento viene alla fine diffuso in tutto il mondo dall'atmosfera e dal movimento oceanico, aumentando la temperatura media mondiale di 0,16 gradi Celsius per una copertura del 20% e di 0,39 gradi Celsius per una copertura del 50%. Lo spostamento della temperatura globale non è uniforme, tuttavia: le regioni polari si riscalderebbero più dei tropici, aumentando la perdita di ghiaccio marino nell'Artico. Ciò potrebbe accelerare ulteriormente il riscaldamento, poiché lo scioglimento del ghiaccio marino espone l'acqua scura che assorbe molta più energia solare.

Questa nuova e imponente fonte di calore nel Sahara riorganizza la circolazione globale dell'aria e degli oceani, influenzando i modelli di precipitazione in tutto il mondo. La stretta fascia di forti piogge ai tropici, che rappresenta oltre il 30% delle precipitazioni globali e supporta le foreste pluviali dell'Amazzonia e del bacino del Congo, si sposta verso nord nelle nostre simulazioni. Per la regione amazzonica, questo provoca siccità poiché dall'oceano arriva meno umidità. All'incirca la stessa quantità di pioggia aggiuntiva che cade sul Sahara a causa degli effetti di oscuramento della superficie dei pannelli solari viene persa dall'Amazzonia. Il modello prevede anche cicloni tropicali più frequenti che colpiscono le coste del Nord America e dell'Asia orientale.

La temperatura globale, le precipitazioni e le variazioni del vento superficiale nelle simulazioni con una copertura del pannello solare del 20% e del 50% del Sahara. Lu et al. (2021) .// Immagine per gentile concessione di The Conversation

Alcuni processi importanti mancano ancora dal nostro modello, come la polvere soffiata dai grandi deserti. La polvere sahariana, trasportata dal vento, è una fonte vitale di nutrienti per l'Amazzonia e l'Oceano Atlantico. Quindi un Sahara più verde potrebbe avere un effetto globale ancora maggiore di quanto suggerito dalle nostre simulazioni.

Stiamo solo iniziando a comprendere le potenziali conseguenze della creazione di imponenti parchi solari nei deserti del mondo. Soluzioni come questa possono aiutare la società a passare dall'energia fossile, ma studi sul sistema terrestre come il nostro sottolineano l'importanza di considerare le numerose risposte accoppiate dell'atmosfera, degli oceani e della superficie terrestre quando si esaminano i loro benefici e rischi.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons.

ARTICOLI CORRELATI

I PIÙ POPOLARI