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科學家警示:風力發電絕非一勞永逸!影響生物節律,重新分配熱量

科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

由於化石燃料的過度使用,二氧化碳和其他溫室氣體進入大氣,導致全球氣溫正在迅速攀升。隨著這一過程的繼續,科學家們預計會出現嚴重後果,包括物種滅絕、灼熱致命的高溫熱浪、海洋酸化、更頻繁強烈的颶風(颱風)以及海平面的上升。

要避免災難性氣候變化,緩解環境污染,需要儘快停止消耗化石燃料,從可再生能源(包括地熱能、生物燃料、水電、太陽能發電和風能)中獲取電力,這也是目前人類的共識。而風能是迄今最有吸引力的可再生能源之一,也是最便宜和最有效的發電方式。但哈佛大學最新研究表明,風力發電並不意味著一勞永逸,甚至很有可能會引起潛在的危害。

哈佛大學研究人員使用從現有風電場收集的數據設計出一個模型,用於評估風力發電的影響。風電場運行的旋轉渦輪機同時會擾亂上空的大氣,導致溫度空氣溫度上升0.24攝氏度以上;如果通過太陽能獲得同樣能量,溫度上升至少10倍。換言之,風能發電仍然會對氣候產生影響。

在風電場地區,生長季節可能延長數周,因為夜間凍結的可能性較小,但有害生物也可能更早出現且消失的比正常時間延遲。可能當地水分蒸發的更快,也有可能導致更多的降水。研究人員表示,「即使使用可再生技術,也會產生一些氣候影響。如果我們能夠在部署可再生能源設施之前了解這些氣候影響,或許還有辦法進行調整或修正,將危害降至最低。」

儘管如此,風電場引起的變化只是熱量的重新分配,是局部效應,與燃燒化石燃料引起的全球變暖和氣候變化不同。熱量再分配可以使風電場附近的地區變暖,而其他地區的平均溫度可能會降低。嚴格講,這並不意味著會加劇氣候變化的發展。

總體來說,用風能代替傳統化石燃料,將大大減少二氧化碳排放量,是截至目前較好的獲取能量方式,對子孫後代有長遠的益處。

不過,風能的危害或許被某些人利用,試圖將其作為可再生能源並不像絕大多數專家認為的那樣緊迫或重要的證據。研究人員表示,「這是一個巨大的問題和挑戰,我們應該充分理解我們使用的每種能源的積極和消極的影響,而不應該僅僅從遠離化石燃料的需要去理解。」

就像疫苗,雖然科學家認為疫苗是安全、有效和重要的,但我們仍然需要進行不斷地研究以改進或減弱它們的副作用。能源也一樣,任何形式的能源都有其各自的優點或局限性,實現規模化利用可再生能源的目標將比絕大多數人想像的更加具有挑戰性,當我們沿著這條路走下去時,還有很多東西需要學習……

參考文獻:Climatic Impacts of Wind Power,Joule,2018,Doi:org/10.1016/j.joule.2018.09.009.

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