Альтернативные источники энергии становятся все более популярными, с каждым годом количество солнечных электростанций, ветряных «ферм», геотермальных станций увеличивается. Многие считают, что переход на зеленую энергетику поможет снизить темпы потепления климата, если не остановить этот процесс совсем.
Но дело в том, что сами источники альтернативной энергетики тоже влияют на климат. Правда, для того, чтобы это влияние стало более-менее отслеживаемым, источников должно быть ну очень много. Ученые из Гарварда Ли Миллер и Дэвид Кейт решили проверить, что будет, если ветроэнергостанции станут основным источником электричества, например, в США.
Для проверки была создана масштабная климатическая модель континентальный части США. В регионах, где есть сильные ветры, ученые разместили большое количество ветроэнергостанций. Общая производительность такого рода источников энергии достигла в модели тераватта. Это перекрывает все потребности страны в энергии.
Модель показала, что если построить большое количество ветровых электростанций, то в континентальной части США потеплеет — температура поднимется примерно на 0,2 Цельсия. В регионах, где станций больше всего, температура увеличится на полградуса (имеется в виду среднегодовой показатель).
Стоит отметить, что результаты испытаний модели совпадают с результатами реальных измерений — там, где станций действительно много, температура поднимается примерно так, как это предсказали ученые.
Изменения более заметны в ночное время и менее — в дневное. Дело в том, что поверхность земли днем нагревается под влиянием Солнце, и влияние ветроэлектростанций сложнее отследить. А вот в ночное время, когда грунт остывает, изменения очень хорошо заметны — средняя температура грунта в таких регионах чуть выше, чем температура грунта в той же климатической зоне, лишенной «ветряков».
Тем не менее, изменения гораздо менее значительны, чем те, что мы видим сейчас — сжигание горючих полезных ископаемых и топлива влияет на климат очень сильно. Нагревание на полградуса практически не повлияет на экосистемы, природа не будет сильно затронута. Конечно, какие-то негативные факторы будут, но их не так много, особенно в долгосрочной перспективе.
Кроме того, изменения, о которых говорится выше, не распространяются глобально — температура несколько повысится в определенном регионе, но не во всем мире.
Что касается глобального потепления, то оно меняет много — это тысячи и тысячи больших и малых изменений в температурном режиме всех регионов мира, изменение уровня осадков и мест их выпадения, влияние на экосистемы.
В модели Миллера-Кейт проанализировано изменение климата, включая последствия глобального потепления, при замене большинства традиционных источников энергии ветроэлектростанциями. Как оказалось, если к 2080 году заменить сжигание топлива ветряными фермами, то глобальное потепление удастся остановить. Конечно, это всего лишь гипотетический сценарий — ученые понимают, что все это вряд ли реально осуществить на практике. Но все же результаты исследований очень показательны.
Кроме того, в модели показано, что ветроэнергостанции нужно строить не только в США — только в этом случае глобальное потепление отсутпит. Если же ветротурбины будут устанавливаться лишь в США, то глобальное потепление станет развивать наступление и дальше, особого толку в замене традиционных источников на альтернативную энергетику не будет.
Что касается модели, то она должна быть изучена более тщательно, чтобы предусмотреть различные сценарии. Например, можно представить, что электричеством, выработанном на ветряных фермах, будут заправлять электромобили, которые заменят в массе своей обычные автомобили. В этом случае ветроэлектростанций понадобится больше, что, в свою очередь, увеличит негативное влияние ветроферм на климат.
Стоит отметить, что в модели предусмотрен и вариант, когда основным источником энергии становятся солнечные панели. В этом случае о поднятии температуры речь не идет — среднегодовая температура регионов, где больше всего солнечных станций, поднимется в среднем на 0,02С, что является исчезающе малой величиной, ни на что не влияющей. Солнечные панели оказывают влияние на климат путем изменения альбедо грунта — этот показатель значительно увеличивается, а значит, речь идет о снижении уровня солнечной радиции, приходящейся на определенный регион.
Тем не менее, ученые считают, что будущее — за ветроэнергостанциями, конечно, в тех регионах, где ветры достаточно сильные. «Ветер в качестве источника энергии гораздо более выгоден, чем горючие полезные ископаемые — включая долгосрочное влияние на окружающую среду. Причем несмотря на то, что влияние ветроэнергостанций на окружающую среду специфическое, его нельзя сбрасывать со счетов, а нужно изучать», — говорят авторы исследования.
Joule, 2018. DOI: 10.1016/j.joule.2018.09.009
Автор: Ekaterina_T
