Relatert innhold
- Kan vi fange energi fra en orkan?
Naturens styrke ble lagt igjen igjen forrige måned da to tropiske uvær stormet gjennom Sørøst-Asia og det sørøstlige USA. Super Typhoon Mangkhut, antatt å være en av de kraftigste syklonene som traff Filippinene på flere tiår, rykket ut hjem og gjorde veier om til voldsomme elver. Den drepte minst 81 mennesker før den snudde seg over Sør-Kinahavet og brydde seg inn på det kinesiske fastlandet der dødsfallet økte ytterligere. På den amerikanske østkysten forårsaket orkanen Florence omfattende flom, drepte minst 37 mennesker og etterlot millioner uten strøm. Og som med orkanen Harvey i 2017, stoppet Firenze over kontinentet, og droppet stadig mer regn lenge etter å ha falt.
I møte med en så rå fremvisning av naturens raseri, kan det virke som om lite kan gjøres for å minske et orkan. Men ifølge ny forskning kan hjelp til å temperere orkaners kraft en dag komme fra en uventet kilde: havvindmølleparker.
Ideen om å bevisst endre været med vindmøller har eksistert i flere tiår, men det er gjort lite arbeid for å beregne om det virkelig kunne fungere. I 2014 viste en gruppe forskere inkludert Cristina Archer, en sivil- og miljøingeniør fra University of Delaware, hvordan bruk av en hær av vindmøller for å hente ut kinetisk energi fra luften potensielt kan pacifisere orkaner. Teamet beregnet at et stort utvalg av 78 000 turbiner kunne redusere stormstøt ved kysten - som den orkanen Katrina rykket ut på New Orleans i 2005 - med opptil 79 prosent.
I nytt oppfølgingsarbeid har Archer og hennes kolleger vist potensialet for at vindmøller også sap regnet fra orkaner.
Archers beregninger ble gjort ved hjelp av en værvarslingsmodell som hun koblet inn atmosfæriske data fra orkanen Harvey, som druknet det sørøstlige USA med 100 billioner liter vann i august 2017. Hun inkluderte også beregninger som gjenspeiler hvordan vindturbiner påvirker den lokale atmosfæren ved å øke turbulensen og dra. Resultatene avslører hvordan en rekke vindmøller vil påvirke vindhastigheten og retningen til den møtende orkanen, og potensielt redusere nedstrøms nedbør.
Archers team testet samspillet for vindparker i forskjellige størrelser med varierende tetthet av turbiner. I følge beregningene deres ville en platong på rundt 59.000 turbiner med en avstand på 900 meter fra hverandre ha kuttet nedbøren som Houston opplevde fra Harvey med mer enn 20 prosent.
"Du kommer ikke til å eliminere orkanskader, men redusere den, " forklarer Archer. "Det er en ting å ha noen sølepytter på gaten og en annen når du har vann i første etasje i folks hjem."
Det overraskende resultatet stammer fra det faktum at orkanvind generelt bremser når stormen når land. Landoverflaten er mindre jevn enn havet, og denne økningen i ujevnhet gjør at vinden bremser, konvergerer og blir presset oppover. Når den fuktige luften stiger, avkjøles den og frigjør fuktigheten som regn. Vindkraftverk har en lignende effekt på vinden, og øker mengden regn i og rundt turbinområdet. "Du klemmer på en måte fuktigheten fra orkanen, " sier Archer.
Mike Biggerstaff, meteorolog ved University of Oklahoma, sier ideen ser ut til å fungere på papir, men at han ønsker å se mye mer detaljerte simuleringer enn Archer og hennes kolleger brukte i testene sine. Han tror også turbinene må være ekstremt tett på avstand for å ha denne effekten på vinden.
"Resultatene skal ikke få politiske ledere til å tro at virkningene av orkanene så lett kan dempes, " sier han. "Men det skal motivere til mer sofistikerte studier."
Ronald Smith, meteorolog fra Yale University i Connecticut, lurer på om turbiner til og med kan overleve vind fra orkankraft. "De har gode bremsesystemer, men sannsynligvis ikke for orkaner i kategori 5, " sier han.
Archer innrømmer at ideen om å opprette en havvindpark på 60 000 turbiner er langsiktig - verdens største vindpark, i utkanten av Gobi-ørkenen i Kina, har omtrent 7000 turbiner. Den største havvindparken i Det irske hav har bare 87 turbiner fordelt på 145 kvadratkilometer. I stedet håper Archer at denne forskningen vil inspirere til videre studier. "Det er bare begynnelsen på et potensielt interessant nytt forskningsområde, " sier hun.
Likevel, med tanke på at store matriser med vindmøller potensielt kan bremse vind og dempe nedstrøms nedbør fra en orkan, kan eksisterende vindparker allerede endre lokale værmønstre?
I følge Lee Miller, miljøingeniør ved Harvard University i Massachusetts, er de det. "Observasjonsstudier rundt vindparker har nå kvantifisert forskjeller i ikke bare vindstyrke, men også overflatetemperatur, turbulens, fordampning og karbondioksidkonsentrasjon, " sier Miller.
På en måte kan disse meteorologiske endringene betraktes som en mild form for geoengineering. Akkurat nå er effektene små, men når vindparkene vokser i størrelse, kan påvirkningen på lokale værmønstre øke jevnlig.
Miller støtter Archers innsats. "Gitt forventningen om at løsningen på å redusere fremtidige klimaendringer er en utbredt distribusjon av energikilder som inneholder lite karbon, som vind- og solkraft, virker en dypere forståelse av de klimatiske virkningene både kritisk og betimelig."
Årets orkansesong er allerede ødeleggende, men det er langt fra over. Dessuten forventes ekstremværet å intensivere de kommende tiår. "I skyggen av fremtidige klimaendringer, " sier Miller, "bør denne proaktive typen forskning aktivt oppmuntres."
Relaterte historier fra Hakai Magazine:
- Hamburgs halvmilliardalsinnsats
- Vender nedover en orkan
