Энергии ветра на нашей планете вполне достаточно, чтобы обеспечить энергетические запросы всего человечества. В более высоких слоях атмосферы ветер более быстрый и постоянный, что обеспечивает большее количество энергии, чем наземные или морские атмосферные турбины. В своем новом исследовании, Кен Калдейра из Института науки Карнеги, рассчитал общее количество энергии, которое можно получить с помощью ветра, а также то, какие последствия ветровые турбины на большой высоте окажут на климат планеты. Эта работа была опубликована 9 сентября в журнале Nature Climate Change.
Команда рассчитала количество энергии, которое можно получить с помощью поверхностных и атмосферных ветров. Поверхностные ветры были определены как те, которые можно достать турбинами подпираемыми башнями на земле или на воде. Атмосферные - это, соответственно те, которые можно достать, только объединив технологии турбин и воздушных змеев. Это исследование оценивало исключительно геофизические ограничения, без учета технических или экономических факторов.
Турбины создают сопротивление, которое уменьшает количество движения ветров и замедляет их. По мере увеличения количества воздушных турбин, количество забираемой энергии будет увеличиваться. В какой-то момент, ветры замедлятся настолько, что добавление турбин никак не отразиться на количестве генерируемого электричества. Это исследование было проведено с целью вычисления максимального предела собираемой энергии.
С помощью созданных ими моделей, команда рассчитала, что поверхностные ветры могут обеспечить 400 тераватт энергии, а атмосферные - более чем 1800 тераватт.
Современная цивилизация потребляет около 18 тераватт энергии. Таким образом, только поверхностные ветры могут обеспечить в 20 раз больше энергии, чем требуется миру, а турбины на воздушных змеях потенциально могут собрать энергии в 100 раз больше текущих потребностей.
При достижении максимального уровня сбора энергии ветра, Земля переживет значительные климатические последствия. Но, как показало это исследование, сбор энергии ветра в количестве, не превышающем текущие мировые потребности, окажет незначительное влияние на климат, если турбины будут равномерно распределены, а не скучкованы в нескольких регионах. Сбор энергии в количестве текущих глобальных потребностей, может изменить поверхностную температуру на 0,1 градус по Цельсию и изменить количество осадков на 1%. В целом, влияние на окружающую среду будет незначительным.
"Это исследование показало, что ограничивающими факторами роста ветряной энергетики являются экономические, технологические и политические, а не геофизические", - сказал Калдейра.
Оригинал (на англ. языке): Phys.org
Светлана