Costruire una gigantesca fattoria solare nel Sahara e alimentare il mondo? Ecco come questo potrebbe danneggiare il clima invece
I deserti più proibitivi del mondo potrebbero essere i posti migliori sulla Terra per la raccolta di energia solare, che è la fonte di energia più abbondante e pulita che abbiamo.
I deserti sono spaziosi, relativamente piatti, ricchi di silicio — la materia prima per i semiconduttori da cui sono fatte le celle solari — e mai a corto di luce solare. In effetti, i 10 più grandi impianti solari in tutto il mondo si trovano tutti in deserti o regioni secche.
I ricercatori immaginano che potrebbe essere possibile trasformare il deserto più grande del mondo, il Sahara, in una gigantesca fattoria solare, in grado di soddisfare quattro volte l’attuale domanda di energia mondiale. Sono stati elaborati progetti per progetti in Tunisia e Marocco che fornirebbero elettricità a milioni di famiglie in Europa.
Mentre le superfici nere dei pannelli solari assorbono la maggior parte della luce solare che li raggiunge, solo circa il 15% di quell’energia in entrata viene convertita in elettricità; il resto viene restituito all’ambiente come calore. I pannelli sono solitamente molto più scuri del terreno che coprono, quindi una vasta distesa di celle solari assorbirà molta energia aggiuntiva ed emetterà come calore, influenzando il clima.
Se questi effetti fossero solo locali, potrebbero non avere importanza in un deserto scarsamente popolato e arido. Ma la scala delle installazioni necessarie per intaccare la domanda mondiale di energia fossile sarebbe vasta, coprendo migliaia di chilometri quadrati. Il calore riemesso da un’area di queste dimensioni sarà ridistribuito dal flusso d’aria nell’atmosfera, con effetti regionali e persino globali sul clima.
Massive solar farm installation could create more humid conditions and also a greener Sahara Desert
A 2018 study used a climate model to simulate the effects of lower albedo on the land surface of deserts caused by installing massive solar farms. L’albedo è una misura di quanto bene le superfici riflettano la luce solare. La sabbia, ad esempio, è molto più riflettente di un pannello solare e quindi ha un’albedo più alta.
Il modello ha rivelato che quando la dimensione della fattoria solare raggiunge il 20 per cento della superficie totale del Sahara, si innesca un ciclo di feedback. Il calore emesso dai pannelli solari più scuri (rispetto al terreno desertico altamente riflettente) crea una ripida differenza di temperatura tra la terra e gli oceani circostanti che alla fine abbassa la pressione dell’aria superficiale e fa salire l’aria umida e si condensa in gocce di pioggia. Con più piogge monsoniche, le piante crescono e il deserto riflette meno dell’energia del sole, poiché la vegetazione assorbe la luce meglio della sabbia e del suolo. Con più piante presenti, più acqua viene evaporata, creando un ambiente più umido che causa la diffusione della vegetazione.
Questo scenario potrebbe sembrare fantasioso, ma gli studi suggeriscono che un loop di feedback simile ha mantenuto gran parte del Sahara verde durante il periodo umido africano, che si è concluso solo 5.000 anni fa.
Quindi, una gigantesca fattoria solare potrebbe generare molta energia per soddisfare la domanda globale e contemporaneamente trasformare uno degli ambienti più ostili della Terra in un’oasi abitabile.
Sembra perfetto, giusto? Non proprio.
In un recente studio, abbiamo utilizzato un modello avanzato del sistema terrestre per esaminare da vicino come le fattorie solari sahariane interagiscono con il clima. Il nostro modello tiene conto dei feedback complessi tra le sfere interagenti del clima mondiale: l’atmosfera, l’oceano, la terra e i suoi ecosistemi. Ha dimostrato che potrebbero esserci effetti indesiderati in parti remote della terra e dell’oceano che compensano eventuali benefici regionali sul Sahara stesso.
Le conseguenze di un Sahara più caldo e più verde si sentirebbero in tutto il mondo, dalla siccità in Amazzonia alla perdita del mare nell’Artico
Coprire il 20% del Sahara con fattorie solari aumenta le temperature locali nel deserto di 1,5°C secondo il nostro modello. Con una copertura del 50%, l’aumento della temperatura è di 2,5°C. Questo riscaldamento alla fine si diffonderà in tutto il mondo per atmosfera e movimento oceanico, aumentando la temperatura media mondiale di 0,16°C per una copertura del 20% e di 0,39°C per una copertura del 50%.
Lo spostamento della temperatura globale non è uniforme: le regioni polari si riscalderebbero più dei tropici, aumentando la perdita di ghiaccio marino nell’Artico. Ciò potrebbe accelerare ulteriormente il riscaldamento, poiché lo scioglimento del ghiaccio marino espone l’acqua scura che assorbe molta più energia solare.
Questa massiccia nuova fonte di calore nel Sahara riorganizza la circolazione globale dell’aria e dell’oceano, influenzando i modelli di precipitazioni in tutto il mondo. La stretta banda di forti precipitazioni nei tropici, che rappresenta più del 30 per cento delle precipitazioni globali e supporta le foreste pluviali del bacino amazzonico e del Congo, si sposta verso nord nelle nostre simulazioni.
Per la regione amazzonica, questo causa siccità poiché meno umidità arriva dall’oceano. Circa la stessa quantità di precipitazioni aggiuntive che cade sul Sahara a causa degli effetti di oscuramento della superficie dei pannelli solari viene persa dall’Amazzonia. Il modello prevede anche cicloni tropicali più frequenti che colpiscono le coste del Nord America e dell’Asia orientale.
Lu et al. (2021), Autore fornito
Alcuni processi importanti mancano ancora dal nostro modello, come la polvere soffiata da grandi deserti. La polvere sahariana, trasportata dal vento, è una fonte vitale di nutrienti per l’Amazzonia e l’Oceano Atlantico.
Quindi un Sahara più verde potrebbe avere un effetto globale ancora più grande di quanto suggerito dalle nostre simulazioni.
Stiamo solo iniziando a capire le potenziali conseguenze della creazione di massicce fattorie solari nei deserti del mondo. Soluzioni come questa possono aiutare la transizione della società dall’energia fossile, ma studi sul sistema terrestre come il nostro sottolineano l’importanza di considerare le numerose risposte accoppiate dell’atmosfera, degli oceani e della superficie terrestre quando si esaminano i loro benefici e rischi.
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