Miért nem lehet az összes sivatagot napelemekkel befedni?

A sivatagban a nap mindig is több energiát termel négyzetméterenként, mint szinte bárhol máshol a Földön. Azonban ennek az energiának a távoli városokba juttatása globális környezeti károk okozása nélkül olyan kihívás, amelyet a modern mérnöki megoldások még nem oldottak meg.

A sivatagban a homok világos, míg a napelemek sötétek. Ez a kontraszt az albedó változását okozza, amely azt méri, hogy egy felület mennyi napfényt ver vissza az űrbe. Amikor a sötét panelek felváltják a világos homokot, a talaj jelentősen több fényt nyel el, és felmelegíti a helyi légkört. Ez a hőmérséklet-emelkedés vonzza a nedvességet, és növeli a helyi csapadékmennyiséget. Ennek eredményeként a növényzet növekszik, a táj még jobban elsötétül, és a csapadék ismét megnő – egy ördögi kör.

Bár a sivatagi zöldülés pozitívnak hangzik, a globális következményei katasztrofálisak. Egy 2021-es tanulmány modellezte, mi történne, ha napelemek borítanák be a Szahara 20%-át vagy annál többet. Az eredmények súlyos zavarokat mutattak a globális időjárási rendszerekben, beleértve a katasztrofális aszályokat és az erdőirtást az Amazonasban, gyakoribb trópusi ciklonokat, amelyek Észak-Amerika és Kelet-Ázsia partjait sújtják, valamint felgyorsul a felmelegedés az Arktiszon.

A napelemek azonban az általuk elnyelt napfénynek csak körülbelül 15%-át alakítják át felhasználható villamos energiává. A fennmaradó 85%-ot tiszta hőként sugározza vissza a környezetbe. Kontinentális szinten ez a hatalmas hőteljesítmény teljesen megváltoztatja a regionális és globális széláramlásokat.

Az éghajlati modellezés mellett a mérnökök komoly víz- és távolságkorlátozásokkal szembesülnek. A sivatagban telepített napelemes rendszerek nagy mennyiségű vizet igényelnek a panelek tisztításához, a termelés támogatásához és a rendszerek hűtéséhez. Ezek a létesítmények azonban olyan régiókban találhatók, ahol a víz a legszűkösebb erőforrás. A sivatagi porral borított panelek gyorsan veszítenek hatékonyságukból, a kézi tisztítás pedig folyamatos üzemeltetési költségeket okoz, amelyek gyorsan aláássák a projekt pénzügyi életképességét.

Ezen hatalmas akadályok miatt a regionális energiahálózatok az elosztott hálózatokat választják az egyetlen mega-létesítmény helyett. Például az Afrikai Fejlesztési Bank „Sivatagból energiává” kezdeményezése 10 gigawatt napelemes kapacitás létrehozását célozza a Száhel-övezetben 2030-ra. A projekt a villamos energia külföldre szállítása helyett a kis napelemeket közvetlenül a helyi hálózatokhoz csatlakoztatja. Ez a megközelítés sikeresen elkerüli a villamos energia nagy távolságokon történő továbbításának problémáját – írja a futura-sciences.com.

A tudósok korábban felfedezték, hogy az óriási naperőművek csapdává váltak a madarak számára, amelyek a fényes paneleket valódi víznek nézik. Ez a jelenség, amelyet „tóeffektusnak” neveznek, nemcsak az állatokat károsítja, hanem repülés közben teljesen tönkreteszi a tájékozódási útvonalaikat is.