در بیابان های بسیار خشک امارات متحده عربی، آب کمیاب است اما نور خورشید فراوان است. آب در امارات متحده عربی از نفت ارزشمندتر است و در حال حاضر این کشور نفت خیز از ناوگان کوچکی از پهپادها و هواپیماهای بارورسازی ابرها برای کاهش مشکلات آب استفاده می کند و به پالایشگاه های گران قیمت متکی است. اما دانشمندان اخیراً راه دیگری را برای افزایش بارندگی در منطقه پیشنهاد کردند: ساخت مزارع خورشیدی عظیم.
به گزارش زومیت، محققان دانشگاه هوفنهایم آلمان در یک مطالعه جدید نشان داده اند که آرایه های خورشیدی غول پیکر پتانسیل ایجاد ابرهای بارانی بر فراز امارات متحده عربی و تامین آب ده ها هزار نفر را دارند.
محققان استدلال می کنند که پانل های خورشیدی فتوولتائیک تیره می توانند گرما را جذب کنند و اگر به اندازه کافی بزرگ باشند، “جزایر حرارتی مصنوعی” را در مناطق محلی ایجاد کنند. گرما با کمک نسیم دریا و از طریق همرفت (انتقال گرما از طریق حرکت جرم مولکولی) به سمت بالا کشیده می شود و تشکیل ابرها در آسمان افزایش می یابد.
با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری، تیم تحقیقاتی چندین شبیه‌سازی را اجرا کردند تا بفهمند که یک مزرعه خورشیدی برای اثربخشی چقدر باید بزرگ باشد.
مدل‌سازی رایانه‌ای نشان داد که ساخت یک مزرعه 10 کیلومتر مربعی از پنل‌های خورشیدی سیاه تأثیر بسیار کمی بر بارندگی خواهد داشت. با این حال، مزارع خورشیدی بزرگتر به طور بالقوه می توانند بارندگی قابل توجهی تولید کنند.
این پارک خورشیدی با مساحت 20 کیلومتر مربع روزانه 570 هزار متر مکعب باران تولید می کند.
یک میدان خورشیدی با مساحت 20 کیلومتر مربع می تواند روزانه 570 هزار متر مکعب باران تولید کند. اگر این تنها 10 روز در سال اتفاق بیفتد، سالانه بیش از 31000 نفر آب خواهند داشت. یک مزرعه خورشیدی با مساحت 50 کیلومتر مربع برای تامین آب 125000 نفر دیگر کافی خواهد بود.
الیور برانچنویسنده اصلی این مطالعه و اقلیم شناس از دانشگاه هوفنهایم به Science گفت: «اکنون برخی از مزارع خورشیدی به اندازه مناسب می رسند. شاید این یک داستان علمی تخیلی نباشد و بتوانیم به اثر دلخواه برسیم.»
راه حل این مطالعه بسیار خلاقانه است، اما ممکن است برای هر منطقه ای در جهان که دارای تنش آبی است کارساز نباشد. مطالعه دیگری که در سال 2020 منتشر شد، ایده مشابهی را برای کشورهای جنوب صحرای آفریقا پیشنهاد کرد. اگرچه این امر منجر به افزایش بارندگی در سطح محلی خواهد شد، اما اثرات غیرمستقیم بزرگی در سطح جهانی خواهد داشت که منجر به خشکسالی و جنگل زدایی در آمازون و افزایش دما و از بین رفتن یخ دریا در قطب شمال خواهد شد.
پیشنهاد اخیر در واقع شکلی از مهندسی زمین است، یعنی دستکاری هدفمند فرآیندهای طبیعی روی زمین به منظور تغییر اقلیم و شرایط آب و هوایی. بسیاری بر این باورند که چنین مداخله ای می تواند راه حل مناسبی برای بحران جهانی آب و هوا باشد، اما در عین حال پرخطر تلقی می شود.
مطالعه سال 2020 در جنوب صحرای آفریقا نشان داد که اختلال در سیستم های پیچیده مانند آب و هوای زمین بدون شک پیامدهای پیش بینی نشده و همچنین پیامدهای گسترده و فاجعه بار دارد. مطالعه امارات متحده عربی تأثیر این عمل را بر مناطق خارج از منطقه شناسایی نکرد، اگرچه دانشمندان باید در تحقیقات آینده این موضوع را در نظر بگیرند.
این مطالعه در مجله Earth System Dynamics منتشر شد.