Odlehlé pouště by mohly být nejlepšími místy pro získávání sluneční energie – nejhojnějšího a nejčistšího zdroje, který máme k dispozici. Pouště jsou rozlehlé, relativně rovné, bohaté na křemík – surovinu pro výrobu polovodičů, z nichž se vyrábějí solární články – a nikdy v nich není nedostatek slunečního světla. Ostatně ne náhodou se deset největších solárních elektráren na světě nachází v pouštích nebo suchých oblastech.
Největší poušť Sahara se v této perspektivě jeví jako ideální místo pro instalaci solárních panelů. Obří solární farma by dokázala pokrýt čtyřnásobek současné celosvětové poptávky po elektrické energii. Ačkoli to na první pohled vypadá jako relativně snadné a ekologické řešení, skutečnost by mohla být poněkud odlišná. Podrobnosti rozebírá Interesting Engineering.
Soláry na Sahaře
Černé povrchy solárních panelů sice pohlcují většinu slunečního světla, které na ně dopadá, ale na elektřinu dokážou proměnit pouze zlomek (asi 15 %) této energie. Zbytek se vrací zpátky do okolního prostředí v podobě tepla. Panely jsou obvykle mnohem tmavší než půda, kterou pokrývají, takže rozsáhlá plocha solárních článků pohlcuje mnoho další energie a vyzařuje ji jako teplo, což ovlivňuje klima.
Pokud by tyto účinky byly pouze lokální, nemusely by mít v řídce osídlené a vyprahlé poušti skoro žádný dopad. Jenže rozměry projektu, který by byl zapotřebí ke snížení světové poptávky po energii z fosilních paliv, by byly obrovské – soláry by pokrývaly tisíce čtverečních kilometrů. Teplo vyzařované z tak velké oblasti by se redistribuovalo prouděním vzduchu v atmosféře, což by mělo dopad nejen na regionální, ale i globální klima.
Studie z roku 2018, publikovaná v odborném časopise Science, použila klimatický model k simulaci účinků nižšího albeda povrchu pouště způsobeného instalací rozsáhlých solárních farem. Albedo je měřítkem toho, jak dobře povrch odráží sluneční světlo – například písek ho odráží mnohem více než solární panel.
Zelená Sahara nemusí být dobře
Model ukázal, že když velikost solární farmy dosáhne pětiny celkové plochy Sahary, vytvoří teplo vyzařované tmavšími solárními panely (ve srovnání s vysoce odrazivou pouštní půdou) prudký teplotní rozdíl mezi pevninou a okolními oceány. Ten v konečném důsledku vyvolá snížení tlaku vzduchu při zemi a způsobí stoupání vlhkého vzduchu, který bude kondenzovat do dešťových kapek.
Kvůli většímu množství monzunových srážek vyrostou rostliny a poušť bude odrážet ještě méně sluneční energie, protože vegetace pohlcuje světlo lépe než písek a půda. S větším množstvím rostlin se bude vypařovat ještě více vody, čímž vznikne vlhčí prostředí, jež způsobí další šíření vegetace.
Výše uvedený scénář se může zdát fantaskní, ale studie naznačují, že podobný koloběh udržoval velkou část Sahary zelenou během období vlhka, které skončilo teprve před 5 000 lety. Obří solární farma by tedy mohla vyrábět dostatek energie k uspokojení celosvětové poptávky a zároveň by mohla jedno z nejnepříznivějších prostředí na Zemi proměnit v obyvatelnou oázu. Zní to dokonale, že?
Zásadní vliv na globální klima
Ne tak docela. Dle pokročilého modelu by saharská solární farma zásadně ovlivnila klima. Model zohledňuje složité vazby mezi vzájemně se ovlivňujícími sférami světového klimatu – atmosférou, oceánem a pevninou a jejími ekosystémy. Ukázal, že ve vzdálených částech pevniny a oceánu by mohlo dojít k negativním účinkům, které by vyvážily případné regionální přínosy nad samotnou Saharou.
Pokrytí 20 % Sahary solárními farmami zvýší dle modelu teplotu v poušti o 1,5 °C. Při 50% pokrytí je nárůst teploty 2,5 °C. Toto oteplení by se pohybem atmosféry a oceánů rozšířilo po celé zeměkouli a zvýšilo průměrnou světovou teplotu o 0,16 °C při 20% pokrytí a o 0,39 °C při 50% pokrytí.
Globální zvýšení teploty by navíc nebylo rovnoměrné – polární oblasti by se oteplily více než tropy, což by zvýšilo úbytek mořského ledu v Arktidě. To by mohlo dále urychlit oteplování, protože tání mořského ledu odhaluje tmavou vodu, která pohlcuje mnohem více sluneční energie než led.
Změny po celém světě
Obrovský nový zdroj tepla na Sahaře by změnil globální cirkulaci vzduchu a oceánů, čímž by ovlivnil srážkové poměry na celém světě. Úzký pás silných srážek v tropech, který představuje více než 30 % globálních srážek a podporuje deštné pralesy v Amazonii a Konžské pánvi, by se dle simulací posunul na sever. V oblasti Amazonie by to způsobilo sucho, protože by z oceánu přicházelo méně vláhy.
Srážky, které by spadly nad Saharou v důsledku účinků slunečních panelů, by chyběly v Amazonii. Model také předpovídá častější výskyt tropických cyklón, které by zasahovaly především pobřeží Severní Ameriky a východní Asie.
V modelu stále chybí některé důležité procesy – například prach vynášený z velkých pouští. Saharský prach nesený větrem je důležitým zdrojem živin pro Amazonii a Atlantský oceán. Zelenější Sahara by tedy mohla mít ještě větší globální dopad, než naznačují simulace.
Potenciální důsledky zřízení rozsáhlých solárních farem ve světových pouštích teprve začínáme chápat. Taková řešení mohou sice pomoci přejít od výroby elektřiny z fosilních paliv, ale vědecké poznatky zdůrazňují, že při zkoumání možných přínosů a rizik je důležité brát v úvahu četné propojené reakce atmosféry, oceánů a zemského povrchu.
