Panel surya di Sahara dapat meningkatkan energi terbarukan tetapi merusak iklim global
Energy

Panel surya di Sahara dapat meningkatkan energi terbarukan tetapi merusak iklim global


Kredit: Wadstock / Shutterstock

Gurun paling terlarang di dunia bisa menjadi tempat terbaik di Bumi untuk memanen tenaga surya — sumber energi paling melimpah dan bersih yang kita miliki. Gurun pasir luas, relatif datar, kaya silikon – bahan mentah untuk semikonduktor pembuatan sel surya — dan tidak pernah kekurangan sinar matahari. Faktanya, sepuluh pembangkit tenaga surya terbesar di dunia semuanya terletak di gurun atau daerah kering.

Para peneliti membayangkan mungkin saja mengubah gurun terbesar di dunia, Sahara, menjadi pembangkit tenaga surya raksasa, yang mampu memenuhi empat kali permintaan energi dunia saat ini. Cetak biru telah disusun untuk proyek-proyek di Tunisia dan Maroko yang akan memasok listrik untuk jutaan rumah tangga di Eropa.

Sementara permukaan hitam panel surya menyerap sebagian besar sinar matahari yang mencapai mereka, hanya sebagian kecil (sekitar 15%) dari energi yang masuk yang diubah menjadi listrik. Sisanya dikembalikan ke lingkungan sebagai panas. Panel biasanya jauh lebih gelap daripada permukaan tanah yang mereka tutupi, sehingga hamparan luas sel surya akan menyerap banyak energi tambahan dan memancarkannya sebagai panas, yang memengaruhi iklim.

Jika efek ini hanya bersifat lokal, mungkin tidak masalah di gurun yang jarang penduduknya dan tandus. Tapi skala instalasi yang akan dibutuhkan untuk mengurangi permintaan energi fosil dunia akan sangat besar, mencakup ribuan kilometer persegi. Panas yang dipancarkan kembali dari area seluas ini akan didistribusikan kembali oleh aliran udara di atmosfer, yang memiliki efek regional dan bahkan global pada iklim.

Sahara yang lebih hijau

Sebuah studi tahun 2018 menggunakan model iklim untuk mensimulasikan efek albedo yang lebih rendah pada permukaan tanah gurun yang disebabkan oleh pemasangan pembangkit tenaga surya besar-besaran. Albedo adalah ukuran seberapa baik permukaan memantulkan sinar matahari. Pasir, misalnya, jauh lebih reflektif daripada panel surya sehingga memiliki albedo yang lebih tinggi.

Panel surya di Sahara dapat meningkatkan energi terbarukan tetapi merusak iklim global - inilah alasannya

Searah jarum jam dari kiri atas: Taman surya Bhadla, India; Peternakan surya Desert Sublight, AS; Taman surya Hainanzhou, taman surya Cina dan Ouarzazate, Maroko. Kredit: Google Earth, Penulis tersedia

Model tersebut mengungkapkan bahwa ketika ukuran ladang tenaga surya mencapai 20% dari total luas Sahara, hal itu memicu putaran umpan balik. Panas yang dipancarkan oleh panel surya yang lebih gelap (dibandingkan dengan tanah gurun yang sangat reflektif) menciptakan perbedaan suhu yang curam antara tanah dan lautan di sekitarnya yang pada akhirnya menurunkan tekanan udara permukaan dan menyebabkan udara lembab naik dan mengembun menjadi tetesan hujan. Dengan lebih banyak curah hujan monsun, tanaman tumbuh dan gurun memantulkan lebih sedikit energi matahari, karena vegetasi menyerap cahaya lebih baik daripada pasir dan tanah. Dengan lebih banyak tanaman yang ada, lebih banyak air yang menguap, menciptakan lingkungan yang lebih lembab yang menyebabkan penyebaran tumbuhan.

Skenario ini mungkin tampak aneh, tetapi penelitian menunjukkan bahwa umpan balik serupa membuat sebagian besar Sahara tetap hijau selama Periode Lembab Afrika, yang hanya berakhir 5.000 tahun yang lalu.

Jadi, pembangkit listrik tenaga surya raksasa dapat menghasilkan energi yang cukup untuk memenuhi permintaan global dan sekaligus mengubah salah satu lingkungan paling berbahaya di Bumi menjadi oasis yang dapat dihuni. Kedengarannya sempurna, bukan?

Tidak terlalu. Dalam sebuah studi baru-baru ini, kami menggunakan model sistem Bumi yang canggih untuk memeriksa dengan cermat bagaimana ladang surya Sahara berinteraksi dengan iklim. Model kami memperhitungkan umpan balik yang kompleks antara lingkungan yang berinteraksi dari iklim dunia — atmosfer, lautan, dan daratan serta ekosistemnya. Ini menunjukkan mungkin ada efek yang tidak diinginkan di bagian terpencil daratan dan lautan yang mengimbangi manfaat regional apa pun atas Sahara itu sendiri.

Kekeringan di Amazon, topan di Vietnam

Menutupi 20% Sahara dengan ladang tenaga surya meningkatkan suhu lokal di gurun sebesar 1,5 ° C menurut model kami. Pada cakupan 50%, kenaikan suhu mencapai 2,5 ° C. Pemanasan ini akhirnya menyebar ke seluruh dunia melalui atmosfer dan pergerakan laut, menaikkan suhu rata-rata dunia sebesar 0,16 ° C untuk cakupan 20%, dan 0,39 ° C untuk cakupan 50%. Pergeseran suhu global tidak seragam — daerah kutub akan lebih hangat daripada daerah tropis, meningkatkan hilangnya es laut di Arktik. Hal ini selanjutnya dapat mempercepat pemanasan, karena es laut yang mencair memaparkan air gelap yang menyerap lebih banyak energi matahari.

Panel surya di Sahara dapat meningkatkan energi terbarukan tetapi merusak iklim global - inilah alasannya

Temperatur global, curah hujan dan perubahan angin permukaan dalam simulasi dengan cakupan panel surya 20% dan 50% di Sahara. Kredit: Lu et al. (2021), penulis tersedia

Sumber panas baru yang sangat besar di Sahara ini mengatur ulang sirkulasi udara dan laut global, yang memengaruhi pola curah hujan di seluruh dunia. Curah hujan lebat yang sempit di daerah tropis, yang menyumbang lebih dari 30% curah hujan global dan mendukung hutan hujan di Lembah Amazon dan Kongo, bergeser ke utara dalam simulasi kami. Untuk wilayah Amazon, ini menyebabkan kekeringan karena lebih sedikit kelembaban yang datang dari laut. Jumlah curah hujan tambahan yang hampir sama yang jatuh di atas Sahara karena efek penggelapan permukaan panel surya hilang dari Amazon. Model tersebut juga memprediksi siklon tropis lebih sering menghantam pantai Amerika Utara dan Asia Timur.

Beberapa proses penting masih hilang dari model kami, seperti debu yang tertiup dari gurun yang luas. Debu Sahara, terbawa angin, merupakan sumber nutrisi penting bagi Amazon dan Samudra Atlantik. Jadi Sahara yang lebih hijau bisa memiliki efek global yang lebih besar daripada yang disarankan simulasi kami.

Kami baru mulai memahami konsekuensi potensial dari membangun pembangkit listrik tenaga surya besar-besaran di gurun pasir dunia. Solusi seperti ini dapat membantu transisi masyarakat dari energi fosil, tetapi studi sistem Bumi seperti yang kami lakukan menggarisbawahi pentingnya mempertimbangkan berbagai tanggapan gabungan dari atmosfer, lautan, dan permukaan tanah saat memeriksa manfaat dan risikonya.


Pembangkit listrik tenaga angin dan matahari yang besar di Sahara akan meningkatkan panas, hujan, vegetasi


Disediakan oleh The Conversation

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.The Conversation

Kutipan: Panel surya di Sahara dapat meningkatkan energi terbarukan tetapi merusak iklim global (2021, 11 Februari) diakses 11 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-solar-panels-sahara-boost-renewable.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK