Năng lượng gió trên hành tinh của chúng ta đủ để bảo đảm nhu cầu năng lượng của toàn thể loài người. Trên tầng cao khí quyển, gió càng nhanh, càng mạnh và càng thường xuyên, có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn so với các turbin trên đất liền và ngoài biển.
>>> Thế giới vào kỷ nguyên của năng lượng tái sinh
Trong nghiên cứu mới của mình, nhóm các nhà khoa học do Ken Caldeira, Viện Carnegie (Hoa Kỳ) đứng đầu đã tính toán tổng năng lượng có thể thu được từ gió cũng như hậu quả của việc dùng các turbin gió trên tầng cao khí quyển đến khí hậu của hành tinh. Công trình này đã được công bố vào giữa tháng 9 trên Tạp chí Nature Climate Change.
Nhóm nghiên cứu đã tính số năng lượng thu được từ gió mặt đất và gió khí quyển. Gió mặt đất được hiểu là gió có thể làm quay các turbin đặt trên các tháp cao trên mặt đất hoặc mặt biển. Còn gió khí quyển là gió làm quay turbin ở trên tầng cao khí quyển, do kết hợp công nghệ turbin và diều không trung (air kits - phương tiện đưa các turbin lên một độ cao rất lớn). Nghiên cứu này đề cập đến những hạn chế về địa vật lý và cân nhắc các yếu tố kỹ thuật và kinh tế.
Tổng năng lượng gió trên Trái đất cao gấp 100 lần năng lượng tiêu thụ toàn thế giới
Các turbin tạo ra lực cản làm giảm lượng gió và tốc độ gió bị chậm lại. Số turbin không khí càng tăng thì năng lượng thu được càng nhiều. Tuy nhiên đến một mức độ nào đó, gió bị chậm đến nỗi dù có thêm turbin cũng không thêm được điện năng. Nghiên cứu này của nhóm Caldeira còn có mục đích tính toán giới hạn năng lượng thu được.
Nhờ những mô hình họ tạo ra, nhóm nghiên cứu đã tính được rằng gió mặt đất có thể bảo đảm 400 terawatt năng lượng, còn gió khí quyển - trên 1.800 terawatt.
Nhu cầu tiêu thụ năng lượng của nền văn minh hiện đại trên Trái đất cần khoảng 18 terawatt. Như vậy chỉ riêng gió mặt đất cũng có thể bảo đảm hơn 20 lần năng lượng tiêu thụ của toàn thế giới, còn những turbin trên diều không khí về tiềm năng có thể thu được một số lượng năng lượng lớn hơn đến 100 lần nhu cầu hiện nay.
Để đạt được mức thu hồi năng lượng gió tối đa, Trái đất buộc phải chịu đựng những hậu quả về khí hậu. Song các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nếu chỉ khai thác năng lượng gió ở mức không vượt quá nhu cầu của thế giới hiện nay thì ảnh hưởng này không đáng kể, với điều kiện là sự phân bố các turbin trải đều trên bề mặt Trái đất chứ không chỉ tập trung ở một số vùng.
Việc thu hồi năng lượng gió để đáp ứng nhu cầu hiện tại chỉ làm nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên 0,1 độ C và lượng mưa chỉ thay đổi 1%. Nói chung ảnh hưởng đến môi trường như vậy là quá nhỏ, chưa cần quan tâm nhiều.
Ông Caldeira nhận định: "Nghiên cứu này đã chứng minh được rằng các yếu tố hạn chế sự phát triển của năng lượng gió là yếu tố kinh tế, công nghệ và chính sách chứ không phải là yếu tố địa vật lý”.