نیروگاه های بادی، دمای هوای آمریکا را 0.24 درجه گرم تر می کنند!
استخراج انرژی از باد منجر به اثرات زیست محیطی می شود که در مقایسه با پیش بینی های جاری گرمایش قرن 21 بسیار کوچک است، اما در مقایسه با اثر کاهش تولید برق آمریکا به صفر با انرژی خورشیدی، کوچک است. محققان دقیق ترین مدل سازی را گزارش می دهند تا اینکه چگونه انرژی باد برای آب و هوا تاثیر می گذارد و این نشان می دهد که تولید برق باد در مقیاس بزرگ، ایالات متحده را 0.24 درجه سانتیگراد گرم می کند، زیرا توربین های بادی حرارت مجدد در جو را توزیع می کنند.
به گزارش «انرژی امروز» از ساینس دیلی، تمام سیستم های انرژی در مقیاس بزرگ اثرات زیست محیطی دارند و توانایی مقایسه اثرات منابع انرژی تجدید پذیر، گامی مهم در برنامه ریزی آینده بدون انرژی زغال سنگ یا گاز است. استخراج انرژی از باد منجر به اثرات زیست محیطی می شود که در مقایسه با پیش بینی های جاری گرمایش قرن 21 بسیار کوچک است، اما در مقایسه با اثر کاهش تولید برق آمریکا به صفر با خورشید، کوچک است. انتشارات تحقیقاتی در مجله جول در 4 اکتبر گزارش دقیق ترین مدل سازی را نشان می دهد تا اینکه چگونه انرژی باد بر آب و هوا تاثیر می گذارد و این نشان می دهد که تولید انرژی باد در مقیاس بزرگ، 0.24 درجه سانتیگراد قاره آمریکا را گرم می کند؛ زیرا توربین های بادی حرارت مجدد در جو را توزیع می کنند.
دیوید کیت، یکی از استادان مهندسی و سیاست عمومی دانشگاه هاروارد، می گوید: `باد با استفاده از هر اقدام زیست محیطی زغال سنگ را می شکند، اما این بدان معنا نیست که تاثیر آن ناچیز است.` `ما باید به سرعت از استفاده سوختهای فسیلی جلوگیری کنیم تا از انتشار کربن جلوگیری شود. در این راستا باید بین فناوری های کم کربن که همه آنها تاثیرات اجتماعی و زیست محیطی دارند، انتخاب کنیم.`
لی میلر، نویسنده اول می گوید: `توربین های بادی تولید برق، جریان جوی را نیز تغییر می دهند. این اثرات توزیع گرما و رطوبت در اتمسفر است که بر آب و هوا تاثیر می گذارد. ما تلاش کردیم این اثرات را در مقیاس قاره ای مدل کنیم.`
برای مقایسه اثرات باد و خورشید، کیت و میلر با ایجاد یک پایه برای آب و هوای ایالات متحده آمریکا در سال 2012-2014 با استفاده از یک مدل پیش بینی آب و هوایی استاندارد شروع کرده اند. سپس آنها در اثر اتمسفر پوشش یک سوم از قاره آمریکا با توربین های بادی کافی برای دیدار با تقاضای برق امروز ایالات متحده، افزودند. این یک سناریو مربوطه است، اگر انرژی باد در دودکش کردن سیستم انرژی در نیمه دوم این قرن نقش مهمی ایفا کند. این سناریو درجه حرارت سطح قاره آمریکا را با 0.24 درجه سانتیگراد گرم می کند.
تجزیه و تحلیل آنها بر مقایسه تاثیرات و مزایای اقلیمی متمرکز بود. آنها دریافتند که این یک قرن طول می کشد تا این تاثیر را با کاهش میزان گازهای گلخانه ای مرتبط با باد کاهش دهد. این زمانبندی تقریبا مستقل از انتخاب خاص مجموع تولید انرژی باد در سناریوهای آنها بود.
کیت می گوید: `اثرات مستقیم آب و هوایی انرژی باد در حال افزایش است، در حالیکه مزایای آن به آرامی تجمع پیدا می کنند. اگر دیدگاه شما 10 سال آینده باشد، قدرت باد واقعا در معرض تاثیر بیشتر آب و هوا از زغال سنگ یا گاز قرار دارد. اگر دیدگاه شما هزار سال آینده باشد، انرژی باد بسیار سنگین تر از زغال سنگ یا گاز است.`
بیش از 10مطالعات اخیرا مشاهدات گرمایی محلی ناشی از مزارع بادی ایالات متحده را داشته است. کیت و میلر، گرم شدن شبیه سازی شده خود را به مشاهدات مقایسه کرده و سازگاری ناهموار بین مشاهدات و مدل را مقایسه کردند.
آنها همچنین تاثیرات انرژی باد را با پیش بینی های پیشین تاثیرات انرژی خورشیدی در آب و هوا مقایسه کردند. آنها دریافتند که برای تولید همان میزان تولید انرژی، اثرات خورشیدی در حدود 10 برابر کوچکتر از باد خواهد بود. اما هر دو منبع انرژی دارای مزایا و معایب خود هستند.
میلر می گوید: `با توجه به اختلاف دما در واحد تولید انرژی، انرژی خورشیدی تا حدود 10 برابر کمتر از باد است، اما ملاحظات دیگری نیز وجود دارد. مثلا، مزارع خورشیدی چگال هستند، در حالی که زمین بین توربین های بادی می تواند برای کشاورزی استفاده شود.
شبیه سازی های کیت و میلر هرگونه تاثیری بر هواشناسی در مقیاس جهانی ندارد، بنابراین تا حدودی مشخص نیست که چطور چنین استقرار قدرت باد ممکن است بر آب و هوا در کشورهای دیگر تاثیر بگذارد.
کیت می گوید: `این کار نباید به عنوان یک انتقاد بنیادی از قدرت باد شناخته شود. بعضی از اثرات آب و هوای باد ممکن است سودمند باشد، بنابراین باید اولین گام برای سنجش این تاثیرات جدی تر باشد. امید ما این است که مطالعه ما، همراه با مشاهدات مستقیم اخیر، نقطه عطفی را نشان دهد که در آن اثرات آب و هوایی انرژی باد شروع به توجه جدی در تصمیم گیری های استراتژیک در مورد حذف گازهای سمی انرژی می کند.`
کیت و میلر همچنین مقاله مربوط به `شاخص های توانایی خورشیدی و قدرت باد و تراکم قدرت` را که در 4 اکتبر در نامه های تحقیقات محیط زیست منتشر شده است، تایید می کند که نرخ تولید را در هر واحد که با استفاده از مشاهدات شبیه سازی شده است، تایید می کند.
