Приведет ли полная зависимость от источников солнечной и ветровой энергии к изменению климата?

Коллекторы солнечной энергии превращают свет, который в противном случае мог бы отражаться обратно в космос (если подземелье светлее поверхности коллектора), в тепло. Либо напрямую (тепловая установка), либо косвенно, через электрическую энергию, которая в конечном итоге будет попадать в окружающую среду в виде отработанного тепла. (Обратите внимание, что это означает, что тепло будет передаваться в другую область, область непосредственно под коллекторами действительно холоднее, в конце концов, она находится в тени. Это может быть выгодно использовано в жарких регионах).

Единственный актуальный вопрос — это влияние коллекторов на альбедо Земли, которое, по-видимому, снижается за счет крупномасштабных солнечных ферм. Это приведет к повышению температуры, а не к понижению.

Энергия ветра может извлекать только небольшой процент энергии ветра - полезное поперечное сечение движущейся воздушной массы ничтожно мало. Так что я не верю, что вы получите какие-то масштабные эффекты от этого.

Гораздо большую «озабоченность» вызывает прекращение сжигания ископаемого топлива. Это, безусловно, будет иметь эффект, так как все сжигание, которое мы делаем сейчас, тоже имеет эффект.

Надеюсь, это будет выгодно.

Реальный вопрос не в том, как генерируется энергия, а в том, насколько эффективно она используется? Поскольку ни одна система не является эффективной на 100% ( второй закон термодинамики ), будет вырабатываться отработанное тепло, и это низкопотенциальное тепло выбрасывается в окружающую среду.

При нынешнем уровне энергопотребления на Земле эта величина смехотворно мала по сравнению с инсоляцией, получаемой от Солнца (если сравнить суммарную энергоотдачу земных цивилизаций с энергией, получаемой Солнцем в ту же единицу времени, то разница можно представить как автомобиль, движущийся со скоростью 60 км/ч, мимо которого проходит спутник, движущийся с орбитальной скоростью). Мы до сих пор знаем, что это правда, как по опыту (нагретая поверхность вашего ноутбука — это отработанное тепло ЦП, выполняющего математическую обработку, и вы чувствовали тепло выхлопных газов автомобиля), так и, возможно, слышали о явлениях городской жары. острова, где концентрированный выход всей техники и людей на компактной территории повышает местную температуру городского микроклимата.

Теперь умножьте этот эффект на будущее, поскольку миллионы людей толпятся в огромных мегаполисах, и каждый усердно работает, чтобы получить преимущества образа жизни среднего класса, включая автомобиль, дом с бытовой техникой, электричество и водопровод и т. д. потребляется, все больше и больше отработанного тепла выбрасывается в окружающую среду.

Окончательное выражение этого было описано Ларри Нивеном в его серии книг «Мир-кольцо» . Вымышленные «Кукловоды» были цивилизованы и индустриализированы на протяжении тысячелетий, а их родная планета настолько переполнена и заполнена высокотехнологичным оборудованием, что планета была удалена от родной звезды и излучает тепло прямо в холод межзвездного пространства.

Таким образом, изменение климата из-за чрезмерного промышленного развития возможно, но требует использования огромного количества устройств, излучающих отработанное тепло в окружающую среду.

Да, но это не самые большие проблемы

Хотя эти вопросы могут показаться наиболее логичными, сегодняшняя чистая энергия вызывает гораздо больше опасений.

Солнечная

Предположительно это привело бы к незначительному снижению температуры поверхности планеты, а также к уменьшению количества солнечной энергии, отражаемой обратно в атмосферу, что привело бы к некоторым изменениям в климат.

Во-первых, солнечные панели поглощают фотоны света, а не тепла. Этот процесс производит тепло. Однако это было бы незначительным по сравнению со стоимостью и неэффективностью крупномасштабной солнечной энергетики. Подробнее об этом здесь . В современном мире крупномасштабная солнечная энергетика, безусловно, возможна, но масштабируемость в отношении стоимости и растущего спроса на энергию может стать проблемой.

Ветер

Крупномасштабная зависимость от источников энергии, приводимых в действие ветром, приведет к изменениям в глобальном характере ветров — вытягиванию энергии из движущихся воздушных масс, что приводит к тропическим штормам и ураганам, возможно, даже к таким явлениям, как пассаты и крупные океанские течения, такие как Гольфстрим. Это повлияет на температуру океана и режим выпадения осадков, а также приведет к резкому изменению климата.

Было показано, что энергия ветра практически не влияет на крупномасштабное изменение климата. Однако было показано, что это несколько влияет на местный климат. Подробнее об этом здесь

В то время как ветер намного дешевле за киловатт-час, площадь, необходимая для крупномасштабных ветряных электростанций, намного больше, чем у солнечной. Это вызывает беспокойство по многим причинам. (Потеря среды обитания, сельскохозяйственных угодий и т. д.)

В заключение

Зеленая энергия, безусловно, чище, чем ископаемое топливо. Однако полагаться на один тип производства электроэнергии проблематично. Так что, возможно, здоровый баланс — это все, что нам нужно для устойчивого и энергичного будущего.