تركيب ألواح شمسية على كل سطح في العالم يمكنه خفض حرارة الكوكب 0.13 درجة مئوية

يُنظر إلى الخلايا الكهروضوئية على أسطح المنازل على أنها مساهمة متخصصة في التخفيف من آثار تغير المناخ، لكن الإمكانات العالمية لهذه الخلايا في التخفيف من الاحتباس الحراري غير معروفة.

في دراسة حديثة، رسم فريق من الباحثين خريطة لمساحة أسطح المنازل العالمية بدقة كيلومتر واحد، وحدد مساحة 286,393 كيلومترًا مربعًا من أسطح المنازل حول العالم من خلال تقنيات استخراج البيانات الجغرافية المكانية والذكاء الاصطناعي.

باستخدام تسعة نماذج متقدمة لنظام الأرض من المرحلة السادسة من مشروع مقارنة النماذج المقترنة، كشف الفريق أن الخلايا الكهروضوئية على أسطح المنازل يمكن أن تُسهم بشكل كبير في خفض درجات الحرارة العالمية بمقدار 0.05-0.13 درجة مئوية قبل عام 2050.

يُبرز التحليل الخاص بكل منطقة تباين إمكانات الخلايا الكهروضوئية على أسطح المنازل وضرورة اتباع نهج مُصمم خصيصًا لتحسين نشرها، مع مراعاة موارد الطاقة الشمسية المحلية والبنية التحتية القائمة وكثافة انبعاثات الكربون في الشبكة.

أدلة جديدة لإمكانية تبريد الأرض

وتوصل الفريق متعدد التخصصات التابع لمجموعة من المؤسسات في مختلف أنحاء الصين، بالتعاون مع زميل من سنغافورة وآخر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إلى أدلة تشير إلى أنه إذا أمكن تركيب الألواح الشمسية على كل سطح في العالم، لتحل محل مصادر الطاقة التقليدية، فإن النتيجة قد تكون انخفاض درجات حرارة السطح العالمية بما يصل إلى 0.13 درجة مئوية.

في بحثهم المنشور في مجلة Nature Climate Change ، يصف الفريق كيف استخدموا مجموعة متنوعة من الأدوات لحساب مساحة أسطح المنازل العالمية وكمية الكهرباء التي يمكن إنتاجها إذا تم تغطية كل هذه المساحة والتأثير المحتمل للقيام بذلك.

في هذا الجهد الجديد، درس الباحثون التأثير المحتمل على الاحتباس الحراري إذا بُذلت جهود أكثر تركيزًا لاستبدال مصادر الطاقة التقليدية، مثل محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، بأعداد هائلة من الألواح الشمسية.

وأملوا من خلال ذلك أن يُشككوا في مزاعم المتشائمين الذين يزعمون استحالة وقف الاحتباس الحراري أو عكس مساره.

أدوات متنوعة لتقدير مساحة الأسطح العالمية

لإثبات وجهة نظرهم، اختار الباحثون دراسة أقصى إمكانات الألواح الشمسية – أي تغطية جميع أسطح العالم بها، لمعرفة تأثير ذلك.

ولتحقيق ذلك، استخدموا أدوات متنوعة لتقدير مساحة الأسطح العالمية، بما في ذلك استخراج البيانات الجغرافية المكانية وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.

ووجدوا أنها تبلغ حوالي 286,393 كيلومترًا مربعًا. ثم أخذوا في الاعتبار التحديات المرتبطة بإنتاج الطاقة الشمسية من الخلايا، مثل الطقس، والبعد عن خط الاستواء، ومستوى الثروة في منطقة معينة.

قام الفريق بعد ذلك بتقسيم الكرة الأرضية إلى مجموعات متعددة، وحسبوا كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية في كل منها.

ثم حسبوا مقدار الانخفاض في انبعاثات الكربون الناتج عن التحول إلى توليد الطاقة الشمسية في مجموعة معينة.

ثم جمعوا الانخفاضات من جميع المجموعات معًا، واستخدموا هذه الأرقام للحصول على رقم عالمي، استخدموه لحساب انخفاض درجة حرارة سطح الأرض عالميًا.

وبلغ هذا الانخفاض ما بين 0.05 و0.13 درجة مئوية بحلول عام 2050.

مسار يمكن للبشرية أن تسلكه لمنع الكارثة

ويعترف فريق البحث بصعوبة تغطية جميع أسطح العالم بألواح الطاقة الشمسية، لكنهم أشاروا إلى أن نهجهم يظهر أن هناك مسارًا يمكن للبشرية أن تسلكه لمنع كارثة المناخ العالمية في السنوات القادمة، إذا اختارت البشرية اتباعه.

ويؤكد الباحثون أن نتائجهم تكشف أن الاستفادة من أنظمة الطائرات بدون طيار توفر استراتيجية قابلة للتطبيق وفعالة للحد من البصمات الكربونية ومكافحة تغير المناخ على مستوى العالم، مع الدعوة إلى تدخلات مستهدفة لتعزيز فوائد أنظمة الطائرات بدون طيار، وخاصة في المناطق ذات الإشعاع الشمسي العالي أو التوسع الحضري السريع.