Todos los sistemas de energía a gran escala tienen impactos ambientales, y la capacidad de comparar los impactos de las fuentes de energía renovables es un paso importante en la planificación de un futuro sin carbón o gas. La extracción de energía del viento provoca impactos climáticos que son pequeños en comparación conproyecciones actuales del calentamiento del siglo XXI, pero grandes en comparación con el efecto de reducir las emisiones de electricidad de los Estados Unidos a cero con la energía solar. Publicación de investigación en la revista julio el 4 de octubre informa sobre el modelado más preciso de cómo el aumento de la energía eólica afectaría el clima, descubriendo que la generación de energía eólica a gran escala calentaría los Estados Unidos continentales 0.24 grados Celsius porque las turbinas eólicas redistribuyen el calor en la atmósfera.
"El viento supera al carbón por cualquier medida ambiental, pero eso no significa que sus impactos sean insignificantes", dice el autor principal David Keith, profesor de ingeniería y política pública en la Universidad de Harvard. "Debemos pasar rápidamente de los combustibles fósiles adetener las emisiones de carbono. Al hacerlo, debemos elegir entre varias tecnologías bajas en carbono, todas las cuales tienen algunos impactos sociales y ambientales ".
"Las turbinas eólicas generan electricidad pero también alteran el flujo atmosférico", dice el primer autor Lee Miller. "Esos efectos redistribuyen el calor y la humedad en la atmósfera, lo que afecta el clima. Intentamos modelar estos efectos a escala continental".
Para comparar los impactos de la energía eólica y solar, Keith y Miller comenzaron estableciendo una línea de base para el clima de EE. UU. 2012-2014 utilizando un modelo de pronóstico del tiempo estándar. Luego agregaron el efecto en la atmósfera de cubrir un tercio de los EE. UU. Continentalescon suficientes turbinas eólicas para satisfacer la demanda de electricidad actual de los Estados Unidos. Este es un escenario relevante si la energía eólica juega un papel importante en la descarbonización del sistema energético en la segunda mitad de este siglo. Este escenario calentaría la temperatura de la superficie de los Estados Unidos continentales por0.24 grados Celsius.
Su análisis se centró en la comparación de los impactos y beneficios climáticos. Descubrieron que tomaría alrededor de un siglo compensar ese efecto con reducciones relacionadas con el viento en las concentraciones de gases de efecto invernadero. Esta escala de tiempo era aproximadamente independiente de la elección específica de la energía eólica totalgeneración en sus escenarios.
"Los impactos climáticos directos de la energía eólica son instantáneos, mientras que los beneficios se acumulan lentamente", dice Keith. "Si su perspectiva es los próximos 10 años, la energía eólica realmente tiene, en algunos aspectos, más impacto climático que el carbón ogas. Si su perspectiva es los próximos mil años, entonces la energía eólica es enormemente más limpia que el carbón o el gas ".
Más de diez estudios anteriores han observado el calentamiento local causado por los parques eólicos de EE. UU. Keith y Miller compararon su calentamiento simulado con las observaciones y encontraron una consistencia aproximada entre las observaciones y el modelo.
También compararon los impactos de la energía eólica con las proyecciones anteriores de la influencia de la energía solar en el clima. Descubrieron que, para la misma tasa de generación de energía, los impactos de la energía solar serían aproximadamente 10 veces más pequeños que el viento. Pero ambas fuentes de energía tienen sus ventajasy contras
"En términos de diferencia de temperatura por unidad de generación de energía, la energía solar tiene aproximadamente 10 veces menos impacto que el viento", dice Miller. "Pero hay otras consideraciones. Por ejemplo, las granjas solares son densas, mientras que la tierra entre turbinas eólicaspuede ser utilizado conjuntamente para la agricultura ". La densidad de las turbinas eólicas y la hora del día durante la cual operan también pueden influir en los impactos climáticos.
Las simulaciones de Keith y Miller no consideran ningún impacto en la meteorología a escala global, por lo que sigue siendo un tanto incierto cómo tal despliegue de energía eólica puede afectar el clima en otros países.
"El trabajo no debe verse como una crítica fundamental de la energía eólica. Algunos de los impactos climáticos del viento pueden ser beneficiosos. Por lo tanto, el trabajo debe verse como un primer paso para tomar más en serio la evaluación de estos impactos", dice Keith"Nuestra esperanza es que nuestro estudio, combinado con las observaciones directas recientes, marque un punto de inflexión donde los impactos climáticos de la energía eólica comiencen a ser considerados en las decisiones estratégicas sobre la descarbonización del sistema energético".
Keith y Miller también tienen un documento relacionado, "Factores y densidades de potencia de energía solar y eólica basados en la observación", que se publica en Environmental Research Letters el 4 de octubre, que valida las tasas de generación por unidad de área simulada aquí usando observaciones.
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