Si le déploiement à grande échelle de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire dans la région du Sahara en Afrique, idéalement, non seulement pour répondre à la demande mondiale d'énergie, mais aussi pour augmenter les précipitations de la région par un pli, la couverture de la végétation a augmenté de 20%. C'est une équipe internationale de scientifiques de l'Université du Maryland, de l'Université de l'Illinois, de l'Université normale de Pékin, du Centre international de physique théorique italien et de l'Académie chinoise des sciences, qui a mené une expérience dynamique de simulation de climat.
Des documents connexes ont été publiés dans l'international Top Academic journal Science dans les premières heures du 7 septembre à Beijing. «C'est un résultat passionnant», le premier auteur du document, le Dr Jingyong de l'Université de l'Illinois, a déclaré dans un communiqué, «pour atténuer le réchauffement climatique, l'énergie renouvelable actuelle ne suffit pas. Auparavant, nous étions préoccupés par l'impact négatif de la construction d'une telle installation d'énergie renouvelable à grande échelle dans le désert du Sahara. Le résultat est de multiples avantages.
Il se joindra à la faculté de géographie de l'Université normale de Beijing. L'étude est née d'une «pensée inversée» du mentor de Jingyong, Carnie (Eugenia Kalnay) à l'Université du Maryland. Carnie a été la première femme docteur du Massachusetts Institute of météorologie, une division du célèbre météorologue zhul Chani (Jule Charney).
Decani a introduit un mécanisme en 1975 pour expliquer la sécheresse dans la région de transition du Sahel (Sahel) dans le Sahara méridional: le surpâturage a augmenté la réflectance du sol, réduit les précipitations et réduit encore la couverture végétale, créant un cercle vicieux.
Carnie a ensuite eu la possibilité d'un renversement: les panneaux photovoltaïques à grande échelle réduiraient la réflectivité du sol, ce qui aurait l'effet inverse. De même, les turbines éoliennes augmentent la rugosité de la surface, réduisent la vitesse du vent, augmentent la convergence de l'air et forment le flux aérien ascendant, augmentant les précipitations.
La précipitation favorise la croissance de la végétation et réduit la réflectivité du sol.
L'équipe internationale a établi un modèle météorologique dynamique qui calcule l'interaction des composantes telles que l'atmosphère, la terre, la végétation et le cycle de l'eau, tout comme un système de prévisions météorologiques. Les résultats de simulation de modèle montrent que la construction de l'énergie éolienne apportera une élévation de température régionale (+ 2,16 k), la pluviométrie quotidienne moyenne dans la zone de couverture de l'énergie éolienne a augmenté de 0,25 mm, l'équivalent de la totalité des précipitations de la région du Sahara a augmenté d'une fois.
En particulier dans la région du Sahel, les précipitations quotidiennes ont augmenté de jusqu'à 1,12 mm.
Les panneaux solaires peuvent également déclencher des mécanismes de rétroaction positive albédo-précipitation-végétation, augmentant les précipitations quotidiennes d'environ 0,13 millimètres.
Lorsque l'énergie éolienne et la construction photoélectrique en même temps, l'augmentation des précipitations peut atteindre la moyenne quotidienne maximale de 0,35 mm. Selon Jingyong, le plus grand point culminant de l'étude a été l'ajout de la rétroaction dynamique de végétation. Dans l'expérience de l'énergie éolienne, l'effet de rétroaction de la végétation a représenté 80% de l'augmentation des précipitations simulées.
Auparavant, les modèles climatiques qui ne considéraient que la végétation statique sous-estimaient l'impact climatique de l'énergie éolienne et de la production d'énergie solaire. Le Sahara est le plus grand désert du monde, faiblement peuplé, et les installations éoliennes et photovoltaïques n'occupent pas de terres agricoles. La région est très sensible aux changements fonciers. En outre, le Sahara est situé en Afrique, près de l'Europe et du Moyen-Orient, et ces régions ont des besoins énergétiques énormes et croissants.
On estime que si les 9 millions kilomètres carrés du désert du Sahara couvrent l'énergie éolienne et la production d'énergie solaire, chaque année peut fournir 3 watts (10 de 12 watts) et 79 watts d'électricité, répondre pleinement à la demande actuelle et future de l'énergie mondiale. Essais simulés l'augmentation des précipitations et de la végétation causée par l'électricité et l'énergie solaire dans la région peut grandement contribuer au développement des industries de la pluie et de l'élevage dans la région.
En outre, la grande quantité d'énergie propre produite peut également être utilisée pour le dessalement et le transport vers des zones où l'eau douce est rare, améliorant ainsi la santé publique, augmentant l'agriculture et la production alimentaire, et entraînant des impacts sociaux, économiques et écologiques prolongés. Toutefois, Jingyong a souligné que ce n'est que le modèle idéal.
Il y a beaucoup de défis techniques, économiques, environnementaux et sociaux à construire une puissance éolienne énorme et une installation d'énergie solaire dans le monde réel, mais les possibilités augmentent. L'équipe a également essayé des simulations similaires dans d'autres déserts à travers le monde, mais ses effets climatiques n'étaient pas aussi importants que celui du Sahara. Jingyong explique que cela peut être dû à la petite taille d'autres déserts, la distribution dispersée, et la possibilité d'un modèle plus précis.
