Parques fotovoltaicos de escala suficiente e projeto adequado poderiam influenciar os processos climáticos em regiões desérticas costeiras e potencialmente aumentar a precipitação.
Essa hipótese fundamenta um projeto de pesquisa liderado pela Universidade de Hohenheim, na Alemanha. A iniciativa, que será realizada na Península Arábica, é financiada pelo Programa de Pesquisa dos Emirados Árabes Unidos para o Aumento da Precipitação (UAEREP), um programa internacional que investe US$ 5 milhões anualmente em tecnologias destinadas a aumentar a precipitação em regiões áridas. O projeto foi selecionado entre cerca de 120 propostas internacionais e receberá financiamento ao longo de três anos.
A pesquisa é liderada por Oliver Branch e Volker Wulfmeyer, especialistas em ciências do sistema terrestre e meteorologia, que passaram mais de uma década estudando a dinâmica climática dos desertos.
A hipótese central baseia-se em efeitos observados em instalações fotovoltaicas de grande escala. As superfícies escuras dos módulos solares absorvem a radiação solar, aumentando as temperaturas do ar próximo à superfície e gerando correntes ascendentes induzidas termicamente. Em ambientes desérticos costeiros, essas correntes ascendentes podem interagir com as brisas marítimas carregadas de umidade, potencialmente promovendo a formação de nuvens convectivas e precipitação.
Segundo os pesquisadores, o efeito poderia ser amplificado em escalas muito grandes e com um projeto de usina otimizado. O aquecimento diferencial acima dos campos fotovoltaicos poderia forçar o ar úmido para cima, em direção às camadas atmosféricas mais altas, onde ocorre a condensação, potencialmente desencadeando chuvas localizadas e o desenvolvimento de tempestades.
O projeto também examinará dunas artificiais com várias centenas de metros de altura, que podem funcionar como barreiras orográficas artificiais. Semelhantes às cadeias de montanhas naturais, elas podem induzir elevação orográfica, intensificando os processos de condensação e precipitação.
Para testar essas hipóteses, a equipe implantará sistemas LiDAR de alta resolução e realizará medições perto de grandes instalações solares nos Emirados Árabes Unidos, incluindo o Parque Solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum, que tinha cerca de 3,8 GW de capacidade instalada no final de 2025 e deverá atingir 7,2 GW. Os instrumentos capturarão perfis tridimensionais de temperatura, umidade e vento até altitudes de formação de nuvens.
Os dados observacionais serão usados para alimentar modelos meteorológicos de altíssima resolução, simulando a dinâmica atmosférica sobre diferentes configurações de dunas artificiais e sistemas fotovoltaicos. Essas simulações serão executadas nos supercomputadores Hunter e HoreKa, operados pela Universidade de Stuttgart e pelo Instituto de Tecnologia de Karlsruhe.
O objetivo é determinar o tamanho, a localização e os parâmetros de projeto ideais para essas infraestruturas, a fim de maximizar seu impacto potencial na formação de precipitação. Os pesquisadores também sugerem a futura integração em sistemas energéticos e agrícolas em regiões áridas, combinando a geração de energia solar com culturas resistentes à seca e estratégias de gestão hídrica.
Além disso, o conceito explora sinergias energéticas e térmicas: parte da eletricidade gerada por usinas fotovoltaicas poderia alimentar sistemas de irrigação e bombeamento para culturas resistentes, como jojoba ou pinhão-manso. A vegetação, por sua vez, poderia reduzir as temperaturas locais, potencialmente melhorando o desempenho fotovoltaico.
Uma pesquisa recente realizada na China avaliou o impacto da utilização de até 50% do deserto do Saara para a implantação de usinas solares de grande escala e descobriu que estas podem afetar a cobertura global de nuvens por meio da perturbação das teleconexões atmosféricas. Isso, por sua vez, impactaria a própria geração de energia solar no Norte da África, Sul da Europa, Sul da Península Arábica, Índia, Norte da Ásia e até mesmo no Leste da Austrália.
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