Juanjo Tugores / shutterstock

Beralih dari bahan bakar fosil ke energi terbarukan adalah langkah penting dan perlu untuk menghindari perubahan iklim. Namun, dalam upaya kami untuk menjadi hijau, kami juga perlu memperhatikan konsekuensi lain, baik yang dimaksudkan maupun yang tidak disengaja - dan itu termasuk bagaimana penyebaran massal teknologi terbarukan dapat mempengaruhi iklim sekitarnya.

Bagaimana jika gurun Sahara diubah menjadi ladang surya dan angin raksasa, misalnya? Ini adalah topik penelitian baru yang diterbitkan di Ilmu oleh Yan Li dan kolega. Mereka menemukan bahwa semua turbin angin hipotetis dan panel surya akan membuat lingkungan sekitar mereka lebih hangat dan hujan, dan bisa mengubah bagian-bagian hijau Sahara untuk pertama kalinya di setidaknya 4,500 tahun.

Para ilmuwan di belakang penelitian itu mengamati jumlah maksimum energi matahari dan angin yang dapat dihasilkan di gurun Sahara dan daerah transisi di selatannya, Sahel. Kedua daerah itu dipilih karena mereka adalah situs yang cukup masuk akal untuk penggulingan besar energi terbarukan, yang cukup dekat dengan permintaan besar dari Eropa dan Timur Tengah, sementara memiliki tuntutan lain yang terbatas di darat. Keduanya memiliki sumber daya potensial angin dan energi matahari. Li dan rekan-rekannya juga berpendapat bahwa The Sahel, khususnya, juga dapat memperoleh manfaat dari pembangunan ekonomi dan lebih banyak energi untuk desalinasi, penyediaan air untuk kota dan pertanian. Afrika memiliki sumber daya matahari terbesar di benua mana pun - sejauh ini. SolarGIS, CC BY-SA

Karena kedua wilayah tersebut sangat besar, ladang surya dan angin yang disimulasikan dalam penelitian ini adalah ukuran seluruh negara - 38 kali lebih besar dari Inggris. Mereka akan jauh lebih besar daripada ladang surya dan angin yang ada, dan bisa menyediakan hingga empat kali lebih banyak energi seperti yang saat ini dikonsumsi secara global.

Hal ini akan mendorong perubahan yang cukup signifikan pada lingkungan setempat – pembangkit listrik tenaga angin besar-besaran akan meningkatkan suhu sekitar 2? misalnya, serupa dengan besarnya pemanasan global yang kita khawatirkan. Tenaga surya akan menyebabkan perubahan suhu yang lebih kecil, sekitar 1?.

Kenaikan curah hujan dari 0.25 mm per hari yang terkait dengan peternakan angin terdengar lebih sederhana, namun ini akan hampir dua kali lipat dari jumlah hujan sebelumnya. Sekali lagi, efek yang terkait dengan taman surya lebih kecil - peningkatan 0.13 mm / hari - tetapi masih signifikan ketika ditambahkan lebih dari setahun.

Mengapa turbin dan panel berarti kehangatan dan hujan

Angin pertanian sebagian besar menyebabkan peningkatan suhu karena pisau turbin mereka membawa udara hangat ke permukaan, terutama di malam hari. Ini telah diamati pada studi lapangan dan menggunakan penginderaan jauh. Mereka juga telah terbukti meningkatkan kelembaban di udara.

Panel surya berarti lebih banyak radiasi matahari diserap dan kurang dari energi matahari dipantulkan kembali ke angkasa. Ini menyebabkan permukaan tanah menjadi hangat. Beberapa penelitian telah menunjukkan ini, termasuk salah satu yang menunjukkan bahwa efek pemanasan yang disebabkan oleh bahan bakar fosil, melalui emisi karbon, adalah kali 30 lebih besar dari pemanasan yang disebabkan oleh fotovoltaik surya menyerap lebih banyak radiasi matahari. Namun, efek suhu dapat bervariasi di dalam taman surya dan dengan musim.

Dalam simulasi Sahara, curah hujan ekstra terjadi karena turbin angin merupakan hambatan untuk udara yang mengalir bebas, memperlambatnya dan mengurangi efek dari Bumi berputar pada aliran udara. Ini menurunkan tekanan udara, dan perbedaan tekanan antara Sahara dan sekitarnya menyebabkan angin mengalir ke sana. Ketika udara bertemu, atau konvergen, di Sahara tidak ada tempat lain selain naik. Ketika udara naik, uap air di dalamnya mengembun dan bentuk hujan turun.

Untuk matahari, prosesnya sedikit berbeda: udara yang lebih hangat, dipanaskan oleh panel, hanya naik. Namun, ini juga meningkatkan tekanan rendah, menyebabkan udara mengalir di sana, menyatu dan naik.

Angin dan matahari berskala besar akan berarti lebih banyak hujan baru di beberapa daerah daripada yang lain. Eviatar Bach, CC BY-SA

Lebih banyak curah hujan juga berarti lebih banyak vegetasi. Hal ini meningkatkan kekasaran permukaan, seperti turbin angin, dan menyebabkan lebih banyak radiasi matahari diserap, seperti halnya panel surya. Siklus penguatan ini dikenal sebagai "umpan balik iklim" dan menggabungkan umpan balik vegetasi ini adalah aspek baru dari penelitian oleh Li dan rekan.

Saatnya mewujudkannya?

Tidak terlalu. Keputusan tidak dibuat sebagai tanggapan terhadap dampak lingkungan saja - jika ini kasusnya kita sudah membuang bahan bakar fosil. Memang benar bahwa mengembangkan situs energi terbarukan yang sangat besar di Sahara dan Sahel akan menjadi pengubah permainan, tetapi ada banyak faktor lain yang perlu dipertimbangkan terlebih dahulu.

 Di Sahara - tapi masih rumah seseorang. meunierd / shutterstock

Daerah-daerah ini mungkin jarang penduduknya tetapi orang tinggal di sana, mata pencaharian mereka ada di sana, dan bentang alamnya bernilai budaya bagi mereka. Dapatkah tanah benar-benar “diraih” untuk memasok energi ke Eropa dan Timur Tengah?

Kebijakan energi yang koheren dan stabil cukup menantang dalam satu bangsa, apalagi antara negara-negara dengan semua implikasi politik potensial dan masalah keamanan energi. Meskipun sejumlah besar energi Saharan murah terdengar seperti hal yang hebat, tidak jelas akan menjadi investasi yang cukup aman bagi ekonomi untuk ditambahkan.

Juga sulit untuk mengatakan apa artinya ini untuk penggurunan, yang disebabkan oleh pengelolaan lahan yang buruk, seperti penggembalaan berlebihan, serta oleh iklim. Perubahan pada curah hujan yang dilihat dalam penelitian ini adalah regional, bukan global, dan sekali angin dan matahari pertanian diambil efeknya akan hilang dan tanah bisa kembali ke keadaan sebelumnya.

Secara keseluruhan, ini adalah bagian yang menarik dan penting dari penelitian, menyoroti perlunya untuk memperhatikan konsekuensi yang tidak diinginkan, menjadi positif atau negatif ini, dari transisi energi. Mengintegrasikan temuan ini dengan pertimbangan sosial, ekonomi, lingkungan, dan teknis lainnya adalah penting untuk memastikan kita tidak melompat dari penggorengan ke dalam api.

Tentang Penulis

Alona Armstrong, dosen senior, Lancaster University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

{youtube}OC_Y1ZTZXQ4{/youtube}

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon