Trasformare il Sahara in una centrale solare?

I ricercatori immaginano che potrebbe essere possibile trasformare il deserto più grande del mondo, il Sahara, in un gigantesco parco solare

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I deserti più proibitivi del mondo potrebbero essere i posti migliori sulla Terra per raccogliere l’energia solare, 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 fatti i pannelli solari – e non mancano mai di luce solare. In effetti, i dieci più grandi impianti solari del mondo si trovano tutti nei deserti o nelle regioni aride.

I ricercatori immaginano che potrebbe essere possibile trasformare il deserto più grande del mondo, il Sahara, in un gigantesco parco solare, in grado di soddisfare quattro volte l’attuale domanda mondiale di energia. Sono stati elaborati progetti per 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 una frazione ( circa il 15% ) di quell’energia in entrata viene convertita in elettricità. Il resto viene restituito all’ambiente sotto forma di calore. I pannelli sono generalmente molto più scuri del terreno che ricoprono, quindi una vasta distesa di celle solari assorbirà molta energia aggiuntiva e la emetterà sotto forma di 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 che sarebbero necessarie per intaccare la domanda mondiale di energia fossile sarebbe vasta, coprendo migliaia di miglia quadrate. 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.

In senso orario da sinistra in alto: parco solare Bhadla, India; Parco solare Desert Sublight, USA; Parco solare di Hainanzhou, Cina e parco solare di Ouarzazate, Marocco. Google Earth, fornito dall'autore
In senso orario da sinistra in alto: parco solare Bhadla, India; Parco solare Desert Sublight, USA; Parco solare di Hainanzhou, Cina e parco solare di Ouarzazate, Marocco. Google Earth, fornito dall’autore

Un Sahara più verde

Uno studio del 2018 ha utilizzato un modello climatico per simulare gli effetti dell’albedo inferiore sulla superficie terrestre dei deserti causati dall’installazione di enormi parchi solari. Albedo è una misura di quanto bene le superfici riflettono la luce solare. La sabbia, ad esempio, è molto più riflettente di un pannello solare e quindi ha un albedo più alto.



Il modello ha rivelato che quando le dimensioni del parco solare raggiungono il 20% dell’area totale del Sahara, si innesca un ciclo di feedback. Il calore emesso dai pannelli solari più scuri (rispetto al suolo desertico altamente riflettente), crea una forte differenza di temperatura tra la terra e gli oceani circostanti che alla fine abbassa la pressione dell’aria superficiale e provoca l’aumento dell’aria umida e la condensazione in gocce di pioggia.

Con più precipitazioni monsoniche, le piante crescono e il deserto riflette meno 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 provoca la diffusione della vegetazione.

Questo scenario potrebbe sembrare fantasioso, ma gli studi suggeriscono che un ciclo di feedback simile ha mantenuto gran parte del Sahara verde durante il periodo umido africano, terminato solo 5.000 anni fa.

Quindi, un gigantesco parco solare potrebbe generare energia sufficiente per soddisfare la domanda globale e contemporaneamente trasformare uno degli ambienti più ostili della Terra in un’oasi abitabile. Suona perfetto, vero?

Non proprio. In uno studio recente , è stato utilizzato un modello avanzato del sistema terrestre per esaminare da vicino come le fattorie solari del Sahara interagiscono con il clima. Il modello tiene conto dei complessi feedback tra le sfere di interazione del clima mondiale: l’atmosfera, l’oceano, la terra e i suoi ecosistemi. Ha mostrato che potrebbero esserci effetti non intenzionali in parti remote della terra e dell’oceano che compensano eventuali benefici regionali rispetto al Sahara stesso.

Siccità in Amazzonia, cicloni in Vietnam

Coprire il 20% del Sahara con parchi solari aumenterebbe le temperature locali nel deserto di 1,5°C secondo il nostro modello. Al 50% di copertura, l’aumento della temperatura sarebbe di 2,5°C. Questo riscaldamento viene infine diffuso in tutto il mondo dall’atmosfera e dal movimento degli oceani, aumentando la temperatura media mondiale di 0,16°C per una copertura del 20% e di 0,39°C per una copertura del 50%. Tuttavia, 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 nuova enorme fonte di calore nel Sahara riorganizzerebbe la circolazione globale dell’aria e degli oceani, influenzando i modelli di precipitazione in tutto il mondo. La stretta fascia di forti precipitazioni ai tropici, che rappresenta oltre il 30% delle precipitazioni globali e sostiene le foreste pluviali dell’Amazzonia e del bacino del Congo, si sposterebbe verso nord, secondo le simulazioni effettuate. Per la regione amazzonica, ciò provocherebbe siccità poiché dall’oceano arriva meno umidità. All’incirca la stessa quantità di pioggia aggiuntiva che caddrebbe sul Sahara, a causa degli effetti di oscuramento della superficie dei pannelli solari, verrebbe persa dall’Amazzonia. Il modello prevede anche che cicloni tropicali più frequenti colpiscano le coste del Nord America e dell’Asia orientale.

Temperatura globale, precipitazioni e variazione del vento superficiale nelle simulazioni con una copertura del pannello solare del 20% e 50% del Sahara. Lu et al. (2021)
Temperatura globale, precipitazioni e variazione del vento superficiale nelle simulazioni con una copertura del pannello solare del 20% e 50% del Sahara. Lu et al. (2021)

Nel modello mancano ancora alcuni processi importanti, come la polvere soffiata dai grandi deserti. La polvere del Sahara, 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 simulazioni.

“Stiamo solo iniziando a comprendere le potenziali conseguenze della creazione di enormi parchi solari nei deserti del mondo. Soluzioni come questa possono aiutare la società a passare 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”, hanno affermato i ricercatori.

Questo articolo è stato pubblicato su The Conversation.

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