FV přispívá k zalesňování a v boji proti klimatu

Vědci z Izraele vypočítali, jak dlouho by trvalo, než by FV elektrárny a projekty zalesňování kompenzovaly oteplování způsobené tmavnutím země. Výsledky ukázaly, že v suchých oblastech by fotovoltaická pole mohla být více než 50 krát účinnější

Vědci z Izraele vypočítali, jak dlouho by trvalo, než by FV elektrárny a projekty zalesňování kompenzovaly oteplování způsobené tmavnutím země. Výsledky ukázaly, že v suchých oblastech by fotovoltaická pole mohla být více než 50 krát účinnější než zalesňování.

Výzkumníci z izraelského Weizmann Institute of Science porovnali, jak mohou pozemní FV elektrárny a zalesňování půdy přispět a soutěžit v boji proti změně klimatu. A zjistili, že první z nich může mít lepší šance.

Zalesňování půdy proti klimatické změně

Pro své simulace vědci vytvořili novou metriku, kterou nazvali „doba zvratu“ (BET). Vypočítává čas, který tyto dvě technologie mohou potřebovat, aby ovlivnily emise uhlíku a vyrovnaly dopady oteplování způsobené tmavnutím země.

„FV elektřina významně přispívá ke snížení antropogenních uhlíkových emisí. Obnova lesů může hrát důležitou doplňkovou roli v úsilí o zmírnění změny klimatu tím, že poskytuje okamžité prostředky pro aktivní odstraňování atmosférického uhlíku,“ uvedli vědci, „oba však mají vysokou poptávku po půdě. Což může vést ke konkurenci o půdu v ​​oblastech, které může podporovat lesy.“

Aby vědci ověřili, které využití půdy je efektivnější, provedli řadu měření na jihu Izraele, který je podle nich vysoce reprezentativní pro suché oblasti. „Suché oblasti představují velkou část zemského povrchu, z nichž téměř polovina je semiaridní a přitáhla pozornost pro potenciální projekty zalesňování. Mohou však také potenciálně hostit významnou část fotovoltaických polí v užitkovém měřítku,“ vysvětlila skupina jako své zaměření.

Zjištění

FV přispívá k zalesňování a v boji proti změně klimatu
Efekty změny využití půdy, kde FV přispívá k zalesňování; přechody z pouště do zalesňování (A, B) a z pouště do FV (C, D) v suchých oblastech během letního poledne

Pokud jde o vliv FV, která přispívá k zalesňování, na povrchovou teplotu, akademici provedli svůj výzkum na FV poli v hyperaridní oblasti v údolí Arava v Izraeli, vedle kibucu Ketura. Toto pole má rozlohu 75 600 m2 a instalovaný výkon 4,9 MW. To se porovnalo s měřením pozadí ze stejné oblasti.

Podle jejich měření bylo citelné teplo na FVE 359 W m-2. Pro srovnání v okolním pozadí to bylo 199 W m-2. Hladiny albeda byly 0,2 a 0,37. Podle propočtů by však FVE potlačila emise uhlíku o 14,9 kg m2 ročně.

Pokud jde o vliv zalesňování úrovní tepla, vědci provedli svá měření v lese Yatir, severním okraji pouště Negev v Izraeli. Nachází se ve 2 800 ha zalesněném porostu převážně jeruzalémských borovic. Data odtud byla poté porovnána s daty shromážděnými z pouště v pozadí.

V tomto případě měření ukázala, že citelné teplo na zalesněné ploše bylo 522 W m2. Zatímco v pozadí to bylo 225 W m2. Hladiny albeda v zalesněné oblasti byly 0,12 a v poušti 0,27. Podle výpočtů byla sekvestrace uhlíku v důsledku fotosyntézy 0,15 kg m2 za rok.

„Výsledky ukazují, že v suchých oblastech jsou fotovoltaická pole více než 50 krát účinnější než zalesňování,“ uvedli vědci a dodali, že fotovoltaická pole dosahují v suchých oblastech dokonce po 1,4–3,6 letech. Zatímco zalesnění trvá 94–175 let.

Mírné a tropické podnebí

Kromě toho se výzkumníci pomocí své metody snažili vypočítat dobu zvratu FV a zalesňování v jiných podnebích, konkrétně v mírném a tropickém. Údaje pro tyto případy se založily na předchozích studiích provedených v Německu a Panamě. Výsledky se ukázaly v článku „Fotovoltaická pole do značné míry převyšují účinnost zalesňování v globálních strategiích zmírňování změny klimatu“, publikovaném na PNAS Nexus.

„Zatímco relativní účinnost zalesňování ve srovnání s fotovoltaickými poli výrazně roste v mezilehlejších klimatech, BET fotovoltaických polí je stále asi 20 krát rychlejší než při zalesňování,” dodali s tím, že v tropickém i mírném podnebí zaberou fotovoltaická pole méně než rok. Zatímco v případě mírného zalesnění to bude trvat 18,5 roku a v tropickém zalesnění to bude trvat 15,4 roku.

„Výroba elektřiny z fotovoltaiky může zabránit mnohem vyšším emisím uhlíku, než jaké může zalesňování sekvestrovat,“ uzavřeli. „Avšak aktivní odstraňování v minulosti emitovaného uhlíku a možné dlouhodobé skladování ve formě biomasy a půdní organické hmoty poskytuje důležitou výhodu pro zalesňování. Lesy poskytují mnoho dalších ekologických výhod ve srovnání s touto čistě klimatickou perspektivou.

Zdroj: pv-magazine, Vapol