اقتصاد دانش بنیان

چالش پیش روی صنایع مرتبط با انرژی بادی

محققان CRIES و RASEI معتقدند که منابع باد در قرن بعدي ممکن است در بسياري از مناطق نيم کره شمالي کاهش و در چندين نقطه کانوني در جنوب به شدت افزايش يابند. نتايج يکي از نخستين مطالعات از اين نوع پيش بيني مي کند که چگونه انرژي جهاني باد ممکن است با تغييرات آب و هوايي که امروز در علوم زمين شناسي طبيعت ظاهر شده اند، تغيير کند.
کريس کارناوسکاس، عضو CIRES و استاديار علوم و فناوري هاي اتمسفري و اقيانوسي (ATOC) گفت: «پژوهش هاي زيادي انجام شده است تا تاثيرات بالقوه محيط زيست بر تغييرات توليد انرژي، مانند دور شدن از سوخت هاي فسيلي به سمت منابع تجديد پذير را مورد مطالعه قرار دهند. اما مطالعات زيادي براي بررسي تاثير تغييرات آب و هوا بر توليد انرژي از طريق انرژي هاي تجديدپذير وابسته به آب و هوا مانند انرژي باد صورت نگرفته است.»در حال حاضر انرژي باد تنها حدود 7/3 درصد از مصرف انرژي جهان را شامل مي شود. اما ظرفيت هاي جهاني استفاده از اين نوع انرژي به سرعت در حال افزايش است، يعني حدود 20 درصد در سال. کارناوسکاس و همکارانش جولي لاندکوئيست و لي ژانگ در ATOC، به دنبال دست يابي به درک بهتري از تغييرات و چرخش هاي احتمالي در توليد اين انرژي بودند، به همين منظور آن ها به کار روي مجموعه  نتايج مدل هاي بين المللي آب و هوايي پرداختند تا تغييرات در منابع انرژي باد را در سراسر جهان ارزيابي کنند. سپس اعضاي تيم از «منحني انرژي» به دست آمده از صنعت انرژي بادي براي تبديل پيش بيني هاي جهاني مربوط به انرژي باد، تراکم و درجه حرارت براي برآورد پتانسيل توليد انرژي باد استفاده کردند.
در حالي که همه مدل هاي آب و هوايي در مورد آنچه که در آينده رخ خواهد داد اتفاق نظر ندارند، اين احتمال وجود دارد که تغييرات قابل توجهي در پيش باشد، به ويژه يک عدم تقارن برجسته در پتانسيل انرژي بادي در سراسر جهان. اگر انتشار دي اکسيد کربن همچنان در سطوح بالا ادامه يابد، مي تواند باعث شود که تا سال 2100 منابع انرژي بادي در عرض هاي جغرافيايي مياني در نيم کره شمالي کاهش و در نيم کره جنوبي و مناطق گرمسيري افزايش يابد. اين تيم همچنين دريافت که اگر سطح انتشار دي اکسيد کربن  کاهش يافته و در دهه هاي آينده نيز اين کاهش ادامه يابد، ممکن است تنها کاهش انرژي باد در شمال روي دهد که ممکن است با افزايش اين انرژي در جنوب همراه نباشد. امروزه تصميم گيرندگان حوزه انرژي هاي تجديد پذير معمولا پروژه هاي موسسات و مزارع انرژي بادي را در مناطق بادخيز و با وزش باد شديد طراحي و اجرا مي کنند. به عنوان مثال، در دشت هاي ميانه غربي امريكا كه از دهه هاي اخير تا به امروز به طور پيوسته محل وزش باد بوده است، ده ها هزار توربين بادي کار گذاشته شده است. در حالي که ارزيابي هاي جديد نشان مي دهند اگرچه توليد انرژي بادي در اين مناطق طي بيست سال آينده تا حدي شبيه به امروز خواهد بود، اما تا پايان قرن مي تواند به شدت کاهش يابد. در مقابل، توانايي توليد انرژي بادي در سوي ديگر زمين مثلا در شمال شرقي استراليا مي تواند افزايش قابل ملاحظه اي داشته باشد.
در سناريوي انتشار بالاي  دي اکسيد کربن که کارناوسکاس و همکارانش در نتايج مدل سازي خود به آن دست يافتند، دلايل مختلفي براي کاهش پتانسيل هاي توليد انرژي بادي در شمال و افزايش آن در جنوب وجود دارد. در نيم کره شمالي، افزايش دما در قطب شمال به معناي کاهش اختلاف دما بين اين منطقه سرد و استواي گرم خواهد بود و اختلاف دماي کمتر بين اين دو منطقه به معناي بادهاي آرام تر در عرض هاي مياني نيمه شمالي است.
لاندکوئيست دانشيار و از همکاران در RASEI گفت: «اين کاهش وزش باد در امريکاي شمالي عمدتا در فصل زمستان اتفاق مي افتد، زماني که آن اختلاف درجه حرارت بايد قوي باشد تا بتواند موج هاي قوي بادي را به وجود آورد.» اين تيم علاوه بر شمال امريکا، احتمال کاهش انرژي باد در ژاپن، مغولستان و مديترانه را نيز بررسي و پيش بيني کر ده است. احتمالي که ممکن است اخبار بدي براي ژاپني ها باشد که با سرعت در حال توسعه انرژي بادي هستند. در نيم کره جنوبي، جايي که سطح اقيانوس بيشتر از خشکي است، شاهد نوع ديگري از افزايش اختلاف دما خواهيم بود: زمين سريع تر از اقيانوس هاي وسيع اطراف گرم مي شود و اين اختلاف دما وزش باد را تشديد مي کند. نقاط مورد نظر براي افزايش ظرفيت انرژي باد احتمالا عبارتند از: برزيل، غرب آفريقا، آفريقاي جنوبي و استراليا. کارناوسکاس مي گويد: «اروپا علامت سوالي بزرگ است.» او مي افزايد: «ما هيچ نظري درباره آنچه که در آنجا شاهد آن خواهيم بود، نداريم. با توجه به اين که اروپا انرژي بادي زيادي توليد مي کند، اين تا حدي ترسناک است.» روند اين منطقه (و در مناطق ديگر، مانند جنوب شرقي ايالات متحده) بيش از حد نامشخص است: برخي از مدل ها افزايش انرژي باد و برخي ديگر کاهش آن را پيش بيني مي کنند.
در جهان در حال گرم شدن، استفاده از انرژي بادي بيشتر در دهه هاي آينده مي تواند براي کشورهايي که سعي در دست يابي به استانداردهاي کاهش انتشار گازهاي گلخانه اي که در پيمان اقليمي پاريس آمده مي تواند نقشي حياتي ايفا کند. نتايج تحقيقات اين تيم ممکن است به تصميم گيرندگان در سراسر جهان کمک کند تا تعيين کنند که سرمايه گذاري بر روي اين فناوري در چه نقاطي صورت گيرد.
لاندکوئيست گفت: «مدل هاي آب و هوايي در مورد آنچه که در مناطقي با توليد بالاي انرژي بادي، مانند اروپا، بخش هاي مرکزي ايالات متحده و مغولستان داخلي رخ خواهد داد، بسيار نامشخص هستند. ما بايد از ابزارهاي مختلف براي پيش بيني آينده استفاده کنيم. اين مطالعه جهاني نقشه راهي به ما مي دهد تا نقاطي را که بايد با ابزارهايي با وضوح بالاتر رويشان تمرکز کنيم، دريابيم.»

منبع: مجله دانش بنیان