Solární megafarma by mohla ze Sahary udělat zahradu

- Technologie autor: Ladislav Loukota

Můžeme klimatickým změnám čelit i jinak, než jenom omezováním vypouštění oxidu uhličitého? Nová studie Illinoiské univerzity přišla s kalkulacemi klimatického dopadu hypotetické solární megaelektrárny na Sahaře. Zjistila při tom, že krom výrazných energetických zisků by podobný projekt ochladil oblast do té míry, že by na Saharu začalo proudit více srážek.

Sahara by se mohla proměnit v obří solární elektrárnu. Ilustrační snímek

Sahara by se mohla proměnit v obří solární elektrárnu. Ilustrační snímek,zdroj: ThinkStock

Sahara a Sahel jsou potenciálně velmi výhodnými lokacemi pro solární energetiku – mnozí tak spekulovali nad možností přetvořit je gigantickými solárními poli v elektrárnu pro celou civilizaci. Aktuální illinoiská práce dokonce vypočítala, že pokrytí celé plochy Sahary solárními a větrnými elektrárnami by vyprodukovalo 82 terawattů. Tedy více než čtyřnásobek celé současné globální energetické poptávky.

O této vizi si ještě povíme níže, neméně zajímavým výsledkem by dle nynější studie byl i vliv podobného projektu na klima. Práce předpokládá, že podobně rozsáhlé (ale i v menší míře stále znatelné) pokrytí Sahary panely by mělo za následek postupné zvýšení srážek až na dvojnásobek (oproti současnému stavu), a tak návrat nízké vegetace na Saharu.

Sahara jako zahrada

Jednalo by se o vliv změn komplexní interakce přízemních teplot a proudění s vyššími vrstvami atmosféry – panely spolu s větrnými elektrárnami v důsledku vytvářejí temnější a drsnější terén než písek. To v modelech marginálně, leč přesto znatelně zvyšuje zadržování atmosférické vlhkosti, a tedy i šanci na déšť. Větrné turbíny vybudované v masivní škále navíc zvyšují vertikální promíchávání vrstev atmosféry.

"Předchozí modely a studie ukázaly, že velké větrné a sluneční farmy mohou vést k významné změně klimatu v kontinentálních měřítkách," uvedl hlavní autor práce Jen Li, "Ale nedostatek vegetačních zpětných vazeb může způsobit, že modelované klimatické dopady se liší od jejich skutečného chování."

Liho práce jako první brala v potaz právě absenci vegetace, a možnost jejího návratu vlivem změn vyvolaných masivními energetickými projekty. Vydláždění Sahary solárními panely by tak mohlo navýšením porostu zvýšit i rostlinné zachytávání oxidu uhličitého.

Dojde na to však někdy? Sen o energetickém propojení severní Afriky a Evropy ve skutečnosti není nic nového – a přesto na jeho naplnění stále čekáme.

Příliš nejistá investice

Již v polovině 80. let vypočítal německý fyzik Gerhard Knies, že pro ukojení (tehdejších) energetických potřeb lidstva by stačilo vydláždit 1,2 procenta Sahary solárními panely. Energetické nároky se dnes oproti stavu před třemi dekádami zvýšily - spolu s tím ale stoupá i efektivita solární energetiky.

Ilustrativní mapka jako ta níže přesto data poněkud zjednodušuje – počítá totiž se stoprocentní efektivitou zachycení a nulovými ztrátami při dálkovém přenosu energie. Státy Evropské unie by tak v reálu potřebovaly nikoliv solární panely o rozloze 110 x 110 km, ale spíše pěti až osminásobek této cifry. 

Ideální rozloha potřebná rozloha panelů (pro 100% efektivitě) dle poptávky

Ideální rozloha potřebná rozloha panelů (pro 100% efektivitě) dle poptávky,zdroj:Desertec

Knies s touto vizí později založil nadaci Desertec, která měla během půlstoletí učinit plán realitou. Desertec měl různými metodami (primárně termální sluneční elektrárny i pole fotovoltaických panelů) postupně realizovat nárůst solárních investic ve státech severní Afriky, primárně v Maroku a Tunisku, a postupné posílení přenosové sítě mezi Afrikou a Evropu.

Snížení zájmů investorů i nárůst nestability severní Afriky po revolucích a válkách Arabského jara připravilo Desertec o většinu ambicí, projekt však v hubenější verzi stále běží. Do sedla se tedy ještě v budoucnu třeba může vrátit.

Problém s obřími projekty podobného rozsahu nicméně tkví ve svůdné jednoduchosti jejich řešení komplexních problémů. Vydláždit plochu 1000 x 1000 km uprostřed Sahary by sice ukojilo hlad EU po elektřině, ale vyžadovalo by to gigantické investice, které by možná bylo efektivnější investovat spíše do decentralizované solární energetiky v Evropě ("panely na střechách") a/nebo do pestřejšího složení energetické sítě (jaderné elektrárny, spalování metanu, geotermální elektrárny apod.). Navíc by šlo o investice do politicky nejisté zóny.

Vybudování podobného pole by prakticky garantovalo novou éru politické nestability – Evropa by se stala závislá na Sahaře podobným způsobem, jako byla Amerika závislá na blízkovýchodní ropě. Pro udržení místního vlivu a chodu "energovodu" by evropské státy musely být připraveny jít do dobyvačné války a zvítězit v ní. Realitu této skutečnosti si uvědomují i afričtí kritici Desertecu. 

Příbytek a úbytek srážek panely pokryté Sahary dle illinoiské studie

Příbytek a úbytek srážek panely pokryté Sahary dle illinoiské studie,zdroj:University of Illionis

Illinoiská práce sama navíc modeluje krom příbytku srážek na Sahaře i mírný úbytek srážek v jejím okolí. A to je další argument, kvůli kterému by podobný nápad bylo nejspíše dost těžké v Evropě i Africe "prodat". 

Čím efektivněji generují panely v Africe proud, tím dráž by vybudování a udržení jejich chodu mohlo vyjít. Miliardy, či spíše biliony eur, které by pro vybudování obřích polí na Sahaře byly nezbytné, tak nikdo nechce vynaložit bez záruk – a tak spíše najdou cestu do jistějších a menších projektů v Evropě.

Snad pokud by se Desertec stal skutečně globálním projektem, o který by se podělila i Asie a Amerika, po přeměně politického klimatu v oblasti by překování Sahary v energetickou zásobárnu lidstva bylo možné. Až však svět bude na Desertec takto připravený, možná jej díky vynálezu fúze nebo solárním elektrárnám v kosmu už nebude potřebovat. Sahara tak nejspíše navždy zůstane pouští.

Illinoiská práce byla publikována v časopisu Science

Tagy: solární elektrárny klimatické změny věda a poznání solární energie ekologie a ochrana životního prostředí