Sản xuất điện mặt trời quy mô tại Sahara: Nhiều hậu quả khó lường

Với nhu cầu ngày càng tăng về việc chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo, đây có thể là một giải pháp tuyệt vời, một sa mạc rộng lớn không có nhiều ánh sáng mặt trời, sản xuất đủ năng lượng để cung cấp cho thế giới. Nghe có vẻ hấp dẫn, nhưng thực tế của một sáng kiến ​​đi kèm với những khó khăn có thể cản trở những tiến bộ.

Một ý tưởng đầy mơ mộng

Thoạt đầu, sa mạc Sahara có vẻ là ứng cử viên hoàn hảo cho sản xuất năng lượng mặt trời. Theo các nhà khoa học Phần Lan, cần phấn đấu để 69% năng lượng của chúng ta trên toàn thế giới đến từ các trang trại năng lượng mặt trời thì mới đạt được mức phát thải ròng carbon bằng 0. Theo tính toán, các tấm pin mặt trời chỉ bao phủ 1,2% sa mạc có thể sản xuất đủ năng lượng để cung cấp cho toàn thế giới. Mức bức xạ mặt trời cao ở Sahara biến nơi này thành một địa điểm tuyệt vời để sử dụng năng lượng mặt trời. Có vẻ như đây một sáng kiến ​​hợp lý, một bước đi hướng tới tương lai môi trường.

Nhưng thứ có vẻ là một giải pháp đơn giản ngay lập tức bộc lộ những khó khăn khi xem xét các tác động đến khí hậu cũng như môi trường của Sahara. Về lý thuyết, sáng kiến ​​này có thể đạt được các mục tiêu năng lượng của mình. Tuy nhiên, nó cũng có thể gây ra những lo ngại không mong muốn về thân thiện với môi trường cần được giải quyết trước khi tiến hành.

Hệ lụy môi trường khó lường

Một mối lo ngại lớn liên quan đến việc bao phủ sa mạc bằng các tấm pin mặt trời là tác động của nó đến môi trường. Chúng ta đều biết các tấm pin mặt trời hấp thụ ánh sáng mặt trời cũng như chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện, đồng thời nó cũng hấp thụ nhiệt. Vì các tấm pin mặt trời sẫm màu hơn cát của sa mạc Sahara, chúng sẽ hấp thụ nhiều nhiệt hơn, dẫn đến nhiệt độ tăng mạnh trong khu vực. Các nghiên cứu ngụ ý rằng điều này có thể làm tăng nhiệt độ của sa mạc thêm 3°C, với một số ít khu vực có nhiệt độ tăng lên tới 10°C.

Tác động của việc sưởi ấm có thể thay đổi các kiểu mưa ở Sahel, khu vực phía nam sa mạc Sahara. Điều đó có thể làm giảm lượng mưa cùng với ảnh hưởng đến nông nghiệp địa phương. Hơn nữa, sự thay đổi về khí hậu có thể gây ra hiệu ứng domino không thể biết trước, chẳng hạn như nhiệt độ toàn cầu tăng cao cũng như sự nhiễu loạn đối với luồng không khí cùng với các dòng hải lưu. Những thay đổi này có thể có tác động sâu sắc đến môi trường cách xa sa mạc.

Rào cản tài chính

Giả sử chúng ta đã vượt qua được rào cản sinh thái nêu trên, nhưng việc thành lập cơ sở hậu cần cùng với việc bảo trì trang trại năng lượng mặt trời ở sa mạc vẫn rất đáng sợ. Việc hiệu chỉnh hàng tỉ tấm pin mặt trời sang vùng sa mạc Sahara biệt lập sẽ là một nhiệm vụ to lớn, đòi hỏi nguồn lực kinh tế cũng như nhân lực lớn. Khi đã hoạt động, các trang trại năng lượng mặt trời có thể cần bảo trì liên tục tại chỗ. Điều đó làm tăng thêm chi phí cũng như tính phức tạp của sáng kiến.

Hơn nữa, còn có vấn đề trong việc truyền điện được tạo ra thông qua các tấm pin mặt trời đến các khu vực khác trên toàn cầu. Mặc dù có thể vận chuyển điện qua các khoảng cách xa bằng đường dây điện thế cao, nhưng thất thoát năng lượng vẫn có thể lên tới 10%. Đối với một sáng kiến ​​có quy mô như vậy, ngay cả một yếu tố nhỏ kém hiệu quả cũng có thể dẫn đến tổn thất năng lượng đáng kể, khiến dự án kém khả thi về mặt kinh tế.

Có thể thấy mặc dù ý tưởng bao phủ sa mạc Sahara bằng các tấm pin mặt trời rất hấp dẫn, nhưng nó có quá nhiều lỗ hổng về tính khả thi. Những thách thức về sinh thái cũng như hậu cần đặt ra những khó khăn đáng kể để biến nó thành hiện thực. Cho đến nay, tập trung vào các sáng kiến ​​năng lượng mặt trời nhỏ, cục bộ ở các quốc gia cụ thể có thể là giải pháp hợp lý hơn.

Các sáng kiến ​​hiện tại như Tổ hợp năng lượng mặt trời Noor Ouarzazate của Morocco đã cho ta cái nhìn thoáng qua về cách năng lượng mặt trời có thể được sử dụng ở mức độ thích hợp hơn. Hiện tại, việc bao phủ sa mạc bằng các tấm pin mặt trời vẫn chỉ là giấc mơ thay vì là giải pháp.

Trồng rừng ở sa mạc cũng làm Trái đất nóng hơn

Nhiều người nghĩ rằng trồng thật nhiều cây ở khu vực khô cằn như sa mạc sẽ làm Trái đất bớt nóng hơn. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới của các nhà khoa học đã phản bác điều này.

Cả rừng xanh tự nhiên và “rừng pin mặt trời” nhân tạo đều tạo ra những hiệu ứng khác, một số trong đó có thể gây ra vấn đề tiêu cực từ góc độ khí hậu. Theo khía cạnh vật liệu, cả hai đều tương đối “tối”, nghĩa là chúng hấp thụ phần lớn bức xạ từ Mặt trời. Điều đó khiến chúng trở thành bề mặt có “suất phản chiếu thấp” theo thuật ngữ chuyên môn và kết quả là chúng nóng lên. Một phần năng lượng này được sử dụng để quang hợp trong rừng tự nhiên hoặc sản xuất điện trong các “rừng pin mặt trời", nhưng phần lớn quay trở lại khí quyển dưới dạng dòng năng lượng, làm nóng không khí Trái đất.

Ngược lại, đất sa mạc thường sáng màu phản chiếu một phần đáng kể ánh sáng mặt trời vào không gian, không làm tăng thêm nhiệt lượng tích lũy trong khí quyển nên có tác dụng "giải nhiệt" còn tốt hơn rừng cây lẫn rừng pin.