Wek energie op, koel de planeet

In de straalstromen die de aarde omcirkelen beweegt de wind zeer snel. Dit betekent dat er heel veel windenergie aan te onttrekken is. Dit heeft de nodige klimaatgevolgen, waarvan enkele de opwarming van de polen kunnen tegengaan…

Voortdurende storm op 10 km hoogte
Windmolens zoals we die allen kennen tappen windenergie af op een hoogte van ongeveer 100 meter. Echter: windsnelheden nemen toe al naar gelang je hoger in de atmosfeer komt. In de vier jetstreams die de aarde omcirkelen op een hoogte van tien kilometer, zijjn windsnelheden boven de 100 km/uur gebruikelijk.

Honderd maal de wereldenergiebehoefte
Eenvoudig is het niet deze jet streams af te tappen. Ze veranderen namelijk voortdurend van plaats en vorm. Toch werken verschillende groepen nu aan technieken om dit toch te doen. De meeste komen neer op windturbines aan kabels of vliegers die generatoren op de grond aandrijven. Volgens sommige -omstreden- schattingen bevatten de jet streams 100 maal zoveel windenergie als de wereldenergiebehoefte.

‘Jetstreams aftappen leidt tot ijstijd’
Niet al deze energie kan echter veilig af worden getapt. Volgens simulaties van de in een eerder artikel al genoemde Cristina Archer van de University of Delaware in Newark (vlak bij New York City)  and Ken Caldeira van Stanford University in California, kan onze huidige wereldenergievraag, 16 terawatt, zonder gevaar uit de jetstreams geplukt worden zonder merkbare invloed op het klimaat. Dit rooskleurige verhaal wordt snel anders bij hogere onttrekkingen. Als 1000 terawatt wordt onttrokken aan de straalstromen,dat is 60 maal ons huidige energieverbruik, zou de gemiddelde oppervlakte temperartuur met bijna tien graden dalen, de regenval dalen met 35% en de hoeveelheid zee-ijs verdubbelen. Kortom: een ijstijd. (Energies, vol 2, p 307).

‘Warmtetransport lamgelegd’
De reden: als de winden op grote hoogten worden afgeremd, wordt het warmtetransport van de evenaar naar de polen geblokkeerd. Hierdoor wordt de evenaar warmer en de polen koeler, waardoor er meer zeeijs ontstaat. Het helwitte ijs weerkaatst zonlicht. Het eindresultaat is daardoor dat de streek rond de evenaar iets opwarmt, maar dat de polen sterk afkoelen.

Kunstmatige ijstijd stopt opwarming
Dit is uiteraard een gewenst effect als je bang bent dat het broeikaseffect de poolkappen laat smelten. Inderdaad blijkt uit onderzoeken dat het arctische gebied snel warmer aan het worden is en zeeijs verliest. Zouden we dit effect bewust op kunnen wekken, m.a.w. als een vorm van geoengineering? Caldeira wil deze vraag in de toekomst gaan beantwoorden.

‘Jetstreams aftappen rampzalig idee’
Axel Kleidon en Lee Miller van het Max Planck Institut für Biogeochemie in het Duitse Jena stellen dat Archer en Caldeira de hoeveelheid energie die kan worden gewonnen uit jetstreams enorm overschat hebben. Ze denken dat de hoge windsnelheden in jetstreams niet het gevolg zijn van een voortdurende toevoer van energie, maar van een gebrek aan wrijving. In dat geval zou zelfs een kleine onttrekking al enorme gevolgen hebben: volgens hun schatting kan slechts 7,5TW vermogen (iets minder dan de helft  van de wereldenergiebehoefte) worden onttrokken en zelfs dit zal enorme impact hebben op het klimaat. (Earth System Dynamics, vol 2, p 201).

‘Geoengineering d.m.v. jetstreams realistisch, maar riskant’
Jammer voor hen die dromen van overvloedige duurzame energie, maar geo-enhgineering wordt op deze manier wel veel makkelijker. Volgens hun model zou de aarde slechts 0,5 graden koeler worden, met het noordpoolgebied twee graden kouder, maar Antarctica twee graden warmer, naast andere effecten. Miller waarschuwt terecht dat we de effecten op het aardse klimaat eerst veel beter moeten begrijpen dan nu, voordat we woeste geo-engineering projecten gaan starten.

Bron:
New Scientist (2011)