Dostatečně velké fotovoltaické elektrárny mohou ovlivňovat klima ve svém okolí. Podle studie německých vědců by se toho dalo využít pro vyvolávání dešťů, které by zavlažily pouště Arabského poloostrova.
Korán zmiňuje slovo voda třiašedesátkrát. Není divu, že ve Spojených arabských emirátech je voda cennější než ropa: bez ní v tomto regionu není života, zatímco bez ropy není „jen“ bohatství. Bohaté státy Arabského poloostrova se k vodě snaží dostávat různými způsoby, zejména odsolováním. Ale také pomocí rozprašování částic do mraků z letadel, což má zvýšit pravděpodobnost, že zaprší. Nová vědecká studie ale našla další cestu.
Tým německých klimatologů popsal, že kdyby existovaly dostatečně velké fotovoltaické elektrárny, změnilo by to klima v jejich okolí natolik, že by důsledkem byly častější dešťové srážky. Fyzika, která za tímto objevem stojí, je vlastně docela jednoduchá a známá desítky let – černé panely odrážejí teplo nad sebe, což může vyvolat vzestupné proudy, které za vhodných podmínek vedou k dešťovým přeháňkám. A ty by mohly, samozřejmě s patřičnou infrastrukturou, zajistit podle této studie vodu až pro desítky tisíc lidí.
Problém je, že aby tento efekt nastal, musí být takové solární elektrárny opravdu obrovské. „Některé solární farmy se ale právě teď dostávají na tu správnou velikost,“ uvedl Oliver Branch z univerzity v Hohenheimu, který je hlavním autorem této studie. „Možná to opravdu není sci-fi, tento efekt zřejmě můžeme opravdu vyvolat,“ podotkl.
Ovlivňování počasí v lokálních rozměrech
Branch se pokouší pochopit, jak může obnovitelná energie, zejména velké solární a větrné farmy, změnit regionální vzorce počasí. Už ve studii z roku 2020 experti zjistili, že obří solární farmy, které by na Sahaře zabíraly víc než milion kilometrů čtverečních, by mohly zvýšit lokální srážky a potenciálně by v regionu mohly vést k rozkvětu života.
Nebylo by to ale „zadarmo“: tato změna lokálního počasí by totiž mělo globálnější dopady. Tím, že by tato hypotetická obří elektrárna posunula srážky více na sever, zhoršilo by se zásobování deštěm v Amazonii, varovali tehdy čínští vědci, kteří za studií stáli.
Branch a jeho němečtí spolupracovníci chtěli zjistit, jestli by podobný vliv nemohly mít i menší solární farmy rozměrů, které už reálně existují. Využili na to model americké agentury NOAA, který umí zohlednit změny povrchu země. Solární farmy v tomto modelu vědci popsali jako téměř černá pole, která pohlcují 95 procent dopadajícího slunečního světla. Zjistili, že když solární farmy přesáhnou rozměry patnácti kilometrů čtverečních (což odpovídá asi dvojnásobku rozlohy středočeských Sedlčan), tak by tento efekt mohl nastat. „Zvýšená absorpce tepla na povrchu v kontrastu s relativně odrazivým pískem, který vše obklopuje, znatelně zvýší vzestupné proudy neboli konvekci, která je hnacím motorem tvorby mraků,“ uvádí autoři nové práce.
Voda nevznikne z ničeho
Jenom „nabourat“ vzdušné proudění ale nestačí – kde není vzdušná vlhkost, tam zkrátka pršet nezačne. Model, který vědci použili, ale našel i tento zdroj vlhkosti – stačí vlahý vítr z Perského zálivu, který vane ve vyšších oblastech atmosféry.
Pokud by vznikla solární elektrárna o rozloze dvaceti kilometrů čtverečních, zvýšilo by to dle výzkumného týmu množství srážek o téměř 600 tisíc metrů krychlových. A pro přilehlý region by to znamenalo, že pokud by se takové deště vyskytly desetkrát během jednoho léta, zajistily by dle vědců dostatek vody pro více než 30 tisíc lidí po dobu jednoho roku.
Podle kritiků je slabinou studie lehké přecenění tmavosti solárních panelů: ve skutečnosti je jich tmavých jen málo, řada se dokonce cíleně vyrábí reflexivních, aby své okolí naopak ochlazovaly. Přesto Branch doufá, že by se tato myšlenka mohla někdy vyzkoušet v reálných podmínkách. Říká, že solární farmy, které se v Číně i jinde uvádějí do provozu, jsou už téměř dostatečně velké. Pokud by byly postaveny na správných místech, nebylo by třeba mnoho, aby se panely co nejvíce zatemnily a aby se mezi jejich řadami vysadily zatemňující plodiny odolné vůči suchu, například keře jojoby.
Co brání zavedení do praxe
Tento výzkum finančně podpořily Spojené arabské emiráty, ale zatím se nevyjádřily k tomu, jestli ho chtějí i otestovat v praxi. Zatím investují hlavně do programu osévání mraků, v jehož rámci ročně proběhnou asi tři stovky misí.
Němečtí vědci svou studii sice nastavili pro podmínky pouštní Saudské Arábie, ale není podle nich těžké změnit parametry na jiné regiony – konkrétně mají už vytipovanou Namibii a mexický poloostrov Baja. Budou se také snažit model vylepšit s ohledem reálnou odrazivost fotovoltaiky.
