化石燃料から再生可能エネルギーへの転換は、気候変動の回避に向けた重要かつ必要な一歩です。しかし、グリーン化の取り組みにおいては、意図的なものか否かを問わず、その他の影響にも注意を払う必要があります。そこには、再生可能技術を大規模に導入することが周辺の気候にどのような影響を与えるか、という点も含まれます。
例えば、サハラ砂漠全体を巨大な太陽光・風力発電所に転換したらどうなるでしょうか。これは、Yan Li氏らの研究チームが次の学術誌に発表した新たな研究のテーマです：Science（Yan Li氏ら）。研究チームは、仮定された風力タービンと太陽光パネルの設置によって、周辺地域は気温が上がり降雨量も増え、少なくとも4,500年ぶりにサハラ砂漠の一部が緑化しうることを明らかにしました。少なくとも4,500年。
研究に携わった科学者たちは、サハラ砂漠およびその南側の移行地帯であるサヘルで発電可能な太陽光・風力エネルギーの最大量を検討しました。この2地域は、欧州と中東からの大きな需要に比較的近い一方で、土地利用の制約が少ないため、再生可能エネルギーをこれほど大規模に展開する候補地として比較的現実的であると考えられ、選ばれました。どちらの地域にも、太陽光と風力の大きな潜在的資源があります。Li氏らはさらに、特にサヘルは、経済発展や、都市と農業のための水を供給する脱塩に使えるエネルギーの増加からも利益を得られる可能性があると指摘しています。
この2地域は非常に広大であるため、本研究でシミュレーションされた太陽光・風力発電所は、国全体の規模に相当し、英国の38倍の面積となります。既存のいかなる太陽光・風力発電所よりもはるかに大きく、現在世界全体で消費されているエネルギーの最大4倍ものエネルギーを供給しうるものです。
これは現地の環境に非常に大きな変化をもたらすことになるでしょう。例えば、大規模な風力発電所は気温を約2℃上昇させ、これは私たちが懸念している地球温暖化の規模に相当します。太陽光発電による気温変化はこれより小さく、約1℃です。
風力発電所に関連する降水量の増加は1日あたり0.25 mmで、一見わずかに思えるかもしれません。しかし、これは従来の降雨量のほぼ2倍に相当します。太陽光発電所に関連する影響はさらに小さく、0.13 mm/日の増加ですが、1年間で積み重なると依然として大きな影響があります。
タービンとパネルが暖かさと雨をもたらす理由
風力発電所が気温上昇の主な原因となるのは、タービンのブレードがより温かい空気を地表近くまで送り込むためで、特に夜間に顕著です。この現象は現地調査およびリモートセンシングを用いた研究で確認されています。また、大気中の水分を増加させることも示されています。
太陽光パネルは、より多くの太陽放射を吸収し、太陽のエネルギーが宇宙へ反射される量が減ります。これにより陸地表面が温まります。複数の研究がこれを示しており、そのうち一つでは、化石燃料による二酸化炭素排出を介した温暖化の効果が、太陽光発電が太陽放射をより多く吸収することによる温暖化の30倍大きいことが示されました。ただし、気温への影響は太陽光発電所内の場所や季節によって異なる可能性があります。
サハラ砂漠のシミュレーションでは、風力タービンが自由に流れる空気の障害物となって空気の流れを遅らせ、その結果、地球の自転の影響を空気の流れに対して弱めます。これにより気圧が低下し、サハラ砂漠と周辺地域との気圧差によって風がその地域へ流れ込みます。空気がサハラ砂漠で集まる、すなわち収束すると、上昇する以外に行き場がありません。空気が上昇すると、そこに含まれる水蒸気が凝結し、雨粒が形成されます。
太陽光発電の場合は過程がやや異なります。パネルによって温められた暖かい空気が単に上昇します。ただし、これも低気圧を促すため、空気がその地域へ流れ込み、収束して上昇します。
降雨量が増えることは、植生の増加も意味します。これは風力タービンと同様に地表の粗度を高め、太陽光パネルと同様により多くの太陽放射を吸収させます。この相互強化のサイクルは「気候フィードバック」として知られており、これら植生によるフィードバックを組み込んだことが、Li氏らの研究の新しい特徴です。
実現させる時が来たのか？
まだそこまでではありません。意思決定は環境への影響のみに基づいて行われるわけではありません。もしそうであれば、私たちはすでに化石燃料を廃止していたはずです。サハラ砂漠とサヘル全域での大規模な再生可能エネルギー拠点の開発は確かに大きな変革をもたらすでしょうが、その前に考慮すべき他の要因が数多くあります。
これらの地域は人口がまばらかもしれませんが、そこには人々が暮らし、生計を立て、景観は彼らにとって文化的な価値を持っています。欧州と中東にエネルギーを供給するために、本当に土地を「奪う」ことができるのでしょうか。
一貫性があり安定したエネルギー政策を一国内で打ち立てることすら困難であり、まして国家間となれば、政治的影響やエネルギー安全保障上の問題がすべて生じます。サハラ地域の安価な大量のエネルギーは素晴らしいものに聞こえますが、経済的に成り立つほど十分に安全な投資となるかは明らかではありません。
また、過放牧などの不適切な土地管理や気候によって引き起こされる砂漠化に、これが如何なる影響を及ぼすかを判断することも困難です。本研究で検討された降雨量の変化は地域的なものであり、地球規模のものではありません。また、風力・太陽光発電所が撤去されれば、その影響は消失し、土地は以前の状態に戻る可能性があります。
総じて、これは興味深く重要な研究であり、エネルギー転換がもたらす意図しない影響（それが好ましいものであれ悪いものであれ）に注意を払う必要性を浮き彫りにしています。こうした知見を、他の社会的、経済的、環境的、技術的な検討事項と統合することは、「フライパンから火の中へ」飛び込むことがないようにするために不可欠です。
