I ricercatori CIRES e RASEI suggeriscono che le risorse eoliche nel prossimo secolo potrebbero diminuire in molte regioni dell'emisfero settentrionale e potrebbero aumentare bruscamente in diverse regioni calde a sud. Il primo studio nel suo genere che prevede come l'energia eolica globale potrebbe cambiare con il cambiamento climatico appare oggi in Geoscienze naturali (collegato).

"Ci sono state molte ricerche che hanno esaminato il potenziale impatto climatico delle trasformazioni della produzione di energia, come il passaggio dai combustibili fossili alle energie rinnovabili, " ha detto l'autore principale Kris Karnauskas, CIRES Fellow e Assistant Professor in Scienze Atmosferiche e Oceaniche (ATOC) presso CU Boulder. "Ma non tanto si concentra sull'impatto dei cambiamenti climatici sulla produzione di energia da fonti rinnovabili dipendenti dal clima, come l'energia eolica".

Il vento alimenta solo il 3,7% circa del consumo energetico mondiale di oggi, ma la capacità globale di energia eolica sta aumentando rapidamente, circa il 20% all'anno. Karnauskas e i colleghi Julie Lundquist e Lei Zhang, anche in ATOC, voleva comprendere meglio i probabili cambiamenti nella produzione, quindi si sono rivolti a una serie internazionale di risultati di modelli climatici per valutare i cambiamenti nelle risorse di energia eolica in tutto il mondo. Il team ha quindi utilizzato una "curva di potenza" dell'industria dell'energia eolica per convertire le previsioni dei venti globali, densità e temperatura in una stima del potenziale di produzione di energia eolica.

Sebbene non tutti i modelli climatici abbiano concordato su ciò che porterà il futuro, potrebbero essere in programma modifiche sostanziali, in particolare un'asimmetria prominente nel potenziale dell'energia eolica in tutto il mondo. Se le emissioni di anidride carbonica continuano a livelli elevati, le risorse di energia eolica possono diminuire alle medie latitudini dell'emisfero settentrionale, e aumento nell'emisfero australe e nei tropici entro il 2100.

Stranamente, il team ha anche scoperto che se i livelli di emissione vengono mitigati, in calo nei prossimi decenni, vedono solo una riduzione dell'energia eolica al nord, che potrebbe non essere contrastata con un aumento della potenza al sud.

I responsabili delle decisioni sulle energie rinnovabili in genere pianificano e installano parchi eolici in aree con venti costantemente forti oggi. Per esempio, le praterie del Midwest americano, costantemente ventose oggi e negli ultimi decenni, sono punteggiate da decine di migliaia di turbine. Mentre la nuova valutazione rileva che la produzione di energia eolica in queste regioni nei prossimi vent'anni sarà simile a quella di oggi, potrebbe diminuire notevolmente entro la fine del secolo.

Al contrario, la potenziale produzione di energia eolica nell'Australia nordorientale potrebbe registrare aumenti drammatici.

Diverse sono state le ragioni del declino del Nord e dell'aumento del potenziale eolico del Sud nello scenario ad alte emissioni, Karnauskas e i suoi coautori hanno trovato nei risultati dei loro modelli. Nell'emisfero settentrionale, temperature più calde al Polo Nord indeboliscono la differenza di temperatura tra questa regione fredda e l'equatore caldo. Un gradiente di temperatura più piccolo significa venti più lenti alle medie latitudini settentrionali.

"Queste diminuzioni in Nord America si verificano principalmente durante la stagione invernale, quando quei gradienti di temperatura dovrebbero essere forti e spingere forti venti, " ha detto il professore associato Lundquist, che è anche RASEI Fellow. Oltre al Nord America, il team ha identificato possibili riduzioni dell'energia eolica in Giappone, Mongolia e il Mediterraneo. Questa potrebbe essere una cattiva notizia per i giapponesi, che stanno rapidamente accelerando il loro sviluppo dell'energia eolica.

Nell'emisfero australe, dove c'è più oceano che terra, aumenta un diverso tipo di pendenza:la terra si riscalda più velocemente di quella circostante, oceani molto più grandi. Quel gradiente intensificato aumenta i venti. Gli hotspot per probabili aumenti dell'energia eolica includono:Brasile, Africa occidentale, Sudafrica e Australia.

"L'Europa è un grande punto interrogativo, " ha aggiunto Karnauskas. "Non abbiamo idea di cosa vedremo lì. È quasi spaventoso, visto che l'Europa sta già producendo molta energia eolica." La tendenza in questa regione (e in altre, come il sud-est degli Stati Uniti) è troppo incerto:alcuni modelli prevedono un aumento dell'energia eolica, e altri, una diminuzione.

In un mondo che si riscalda, sfruttare più energia eolica nei prossimi decenni potrebbe essere fondamentale per i paesi che cercano di soddisfare gli standard di riduzione delle emissioni stabiliti dall'accordo di Parigi sul clima. I risultati del team possono aiutare i responsabili delle decisioni in tutto il mondo a determinare dove investire questa tecnologia.

"I modelli climatici sono troppo incerti su ciò che accadrà nelle regioni altamente produttive dell'energia eolica, come l'Europa, gli Stati Uniti centrali, e Mongolia Interna, " ha affermato Lundquist. "Dobbiamo utilizzare strumenti diversi per cercare di prevedere il futuro:questo studio globale ci fornisce una tabella di marcia su dove dovremmo concentrarci in seguito con strumenti a risoluzione più elevata".