Решение проблемы глобального потепления почти всегда связывают с более активным использованием возобновляемых источников энергии, пишет в колонке для Bloomberg Opinion американский физик Марк Бьюкенен. Но пока неясно, какие именно технологии смогут создать нужное количество энергии без негативных последствий для экологии.
Исследование, опубликованное на днях, проясняет ситуацию. В нем говорится, что энергия ветра физически куда более ограничена, чем считали многие эксперты, и что размещение ветрогенераторов, турбин, ветряных мельниц в более крупном масштабе значительно повысит температуру на поверхности Земли, так как они изменят атмосферные потоки. Исследование раскрывает неприятную, но не то чтобы шокирующую истину: даже самые экологически чистые технологии несут с собой последствия для окружающей среды.
Ли Миллер и Дэвид Кейт из Гарвардского университета пересмотрели исторические данные о ветровых электростанциях США. В 2016 году они обнаружили, что средняя плотность мощности для 411 береговых ветроэнергетических установок составляет 0,50 Вт на квадратный метр. Цифры были неизменны в течение 26 лет. Более того, они обнаружили, что ветряные электростанции, охватывающие самые большие площади, имели наименьшую плотность мощности, как и ожидалось. Эта цифра подразумевает, что для удовлетворения текущих потребностей США в электроэнергии потребуется, чтобы ветровые электростанции полностью покрывали 12 процентов территории суши США.
Миллер и Кейт обнаружили еще один момент - извлечение энергии из атмосферных ветров означает, что ветры несут меньше энергии после этого, в том числе движутся медленнее. Чтобы узнать возможные последствия, исследователи использовали атмосферную модель для моделирования влияния ветровых турбин низкой плотности, работающих над самой ветреной континентальной частью США. Моделирование показало, что взаимодействие турбин с атмосферой, вероятно, приведет к перераспределению тепла в нижней атмосфере, что приведет к потеплению 0,54 градуса по Цельсию (0,97 градуса по Фаренгейту) в самой ветровой ферме и увеличению на 0,24 градуса Цельсия (0,43 градуса по Фаренгейту) над континентальными США. Этот результат, как они отмечают, на самом деле хорошо сочетается с недавними спутниковыми наблюдениями за местным потеплением вокруг ветропарков, работающих в Калифорнии, Иллинойсе, Айове и Техасе. Они также обнаружили, что экспансивная ветряная электростанция должна работать более ста лет или около того, прежде чем сокращение глобальных выбросов углекислого газа будет компенсировать эффект локального потепления.
Эти результаты подтверждают значительный объем исследований, предполагающих, что потенциал энергии ветра намного более ограничен, чем считалось ранее. Миллер и Кейт также рассмотрели на солнечные фермы в США, обнаружив достигнутую плотность энергии примерно в 10 раз выше, чем для ветропарков. Солнечные массивы в их исследовании также привели к значительно меньшему локальному потеплению. Возможно, есть веская причина для переноса будущих инвестиций в солнечную энергию, как это делают некоторые крупные инвесторы.
