Wodoodżycie wodne jest kluczowym elementem w globalnej dążeniu do czystej energii, ale zmiany klimatu oraz zmiany użytkowania gruntów i zmiany gruntów stanowią poważne wyzwania dla jej zrównoważonego rozwoju. Niedawny systematyczny przegląd prowadzony przez Emmanuela Kekle Ahialey, profesor Amos Tiereyangn Kabo-bah i profesor Samuel Gyamfi z University of Energy and Natural Resources, Ghana, analizują wpływ tych czynników środowiskowych na produkcję energii wodnej i jego przyszły rozwój. Opublikowane w Heliyon, badanie to wynika z obszernych źródeł naukowców do analizy skomplikowanego związku między wodą wodną, zmianami klimatu i zmianami użytkowania gruntów i pokrycia gruntów.
Naukowcy skupili się na zrozumieniu, w jaki sposób zmiany temperatury, wzorców opadów i ekstremalnych zdarzeń pogodowych – takich jak susza i powodzie – wpływają na dostępność zasobów wodnych niezbędnych dla energii wodnej. „Zmiany klimatu są jednym z głównych zagrożeń dla spójnego wytwarzania energii wodnej” – wyjaśnił Ahialey. Zauważył, że wahania opadów deszczu, spotęgowane przez rosnące temperatury, powodują niestabilność przepływów wody potrzebnych do zbiorników wodnych, bezpośrednio zagrażając możliwościom produkcji energii. Ponadto wylesianie, ekspansja miast i działalność rolnicza przyczyniają się do zmian pokrycia terenu, które dodatkowo wpływają na cykle hydrologiczne i zmniejszają dostępność wody.
Jednym krytycznym odkryciem tego przeglądu jest silna korelacja między zmiennością klimatu w przepływie strumieniowym a zmniejszonym potencjałem energii wodnej. Badanie pokazuje, że zmiany w użytkowaniu gruntów i samej pokrywie terenu mogą zakłócać naturalną dostępność wody, ale w połączeniu ze zmianami klimatu skutki są zaostrzone. Na przykład regiony, które doświadczają wylesiania, mają zwykle zmniejszone zatrzymanie wilgoci gleby, co zakłóca ładowanie wód gruntowych i prowadzi do nieregularnego przepływu strumienia. Zjawisko to jest szczególnie widoczne w regionach tropikalnych, w których udokumentowano rozległą utratę pokrycia lasu. Ponadto w badaniu podkreśla, że ekstremalne zdarzenia klimatyczne nasilają się, szczególnie w regionach podatnych na sezonowe susze, które stanowią zwiększone ryzyko niezawodności energii wodnej.
Urbanizacja stała się również kluczowym czynnikiem wpływającym na energię wodną, ponieważ transformacja naturalnych krajobrazów w środowiska miejskie prowadzi do zwiększonego spływu i zmniejszenia wchłaniania wody przez glebę. Zmniejsza to stabilność przepływów strumieniowych potrzebnych do wydajnej produkcji energii wodnej. W badaniu Ahialey i współpracownicy podkreślili rolę tych czynników w kształtowaniu przyszłości zrównoważonego rozwoju energii wodnej, sugerując, że bez rozwiązania zmian klimatu i zarządzania zmianami użytkowania gruntów, wzrost infrastruktury energii wodnej może napotkać znaczne przeszkody.
Podsumowując, naukowcy stwierdzają, że osiągnięcie zrównoważonej energii wodnej w zmieniającym się klimatu wymaga dopracowanego podejścia, zajmującego się zarówno adaptacją klimatu, jak i zrównoważonym zarządzaniem gruntami. Polityki zachęcające do ponownego zalesiania, regulują ekspansję miast w pobliżu basenów i przewidujące przyszłe scenariusze klimatyczne mogą złagodzić pewne negatywne skutki na produkcję energii wodnej. Badanie to stanowią terminowe przypomnienie wzajemnego powiązania klimatu, użytkowania gruntów i energii, wzywając dalsze badania i korekty polityki, aby wspierać energię wodną jako odporne źródło czystej energii w nadchodzących latach.
Referencje dziennika
Ahialey, EK, Kabo – Bah, AT i Gyamfi, S. „Wpływ zmian LULC i klimatu na generowanie i rozwój energii wodnej: przegląd systematyczny”. Heliyon, 9 (2023). Doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21247
O autorach
Emmanuel Kekle Ahialey Doktoratycznie doktorant w dziedzinie zarządzania energią zrównoważonego (2020–2024) w Regional Center for Energy and Environmental Sustainability (RCEES), University of Energy and Natural Resources, Sunyani-Ghana. Posiada MSC Energy and Sustainable Management na Kwame Nkrumah University of Science and Technology, Kumas-Ghana. Wcześniej uzyskał B.Ed Technology (Electrical & Electronic) z kampusu Kumasi University of Education, Winneba znanej obecnie jako Akenten Appiah-Menka University of Skills Training and Enterpreneurial Development (AAMUSTED). Podjął także dziesięciotygodniowy kurs online dla początkujących przedsiębiorców, który przyniósł mu globalny certyfikat przedsiębiorczości (GCIE). Emmanuel jest ambitnym i zmotywowanym nauczycielem z kilkoma-letnim doświadczeniem i praktyczną wiedzą w nauczaniu i badaniach. Jego badania koncentrują się na zmianach klimatu, pokrycie gruntów gruntów (LULC), hydrologii, a także problemach zrównoważonego rozwoju. Jego rozprawa doktorska koncentruje się na wpływie LULC i zmian klimatu na wytwarzanie i rozwój energii wodnej. Do tej pory opublikował dwa (2) dokumenty naukowe i książkę z pracy doktorskiej. Pozostałe rozdziały są przeglądane w różnych czasopismach. Jest recenzentem różnych czasopism naukowych na całym świecie i członkiem komitetu naukowego Azjatyckiej Rady Nauki oraz członkiem komitetu naukowego ds. Dorocznego Międzynarodowego Kongresu Inżynierii Kamiennej. Emmanuel jest pasjonatem rozwoju siły roboczej następnego pokolenia i jest zaangażowany w dzielenie się swoją wiedzą i doświadczeniem z kolegami i studentami na całym świecie. Z niecierpliwością oczekuje pracy wykładowcy, a także pozycji doktorskiej na dowolnym uniwersytecie na całym świecie. W czasach wolnych czasów Emmanuel uwielbia naturę, jogging, aby zachować formę. Jego wiedza sprawia, że jest cennym atutem dla każdej organizacji, która uwielbia pracę zespołową. https://orcid.org/0000-0002-4904-9740 W https://scholar.google.com/citacje%3Fuser%3DQ
Ing. Prof. Tiices opon amo-bah jest profesorem nadzwyczajnym, a obecnie dziekanem Międzynarodowego Biura Stosunków Uniwersytetu Energii i Zasobów Naturalnych. Wcześniej był szefem Departamentu Inżynierii Cywilnej i Środowiska, Departamentu Inżynierii Energii i Środowiska oraz Centrum Badań i Innowacji Ziemi w latach 2015–2020. W UENR jest koordynatorem systemu obserwacji konstelacji dla meteorologii, jonosfery oraz program klimatu (Cosmic-2) i zaawansowany system informacji o pożarach (AFIS) dla Afryki Zachodniej; oraz program Carbon Ghana. Jest członkiem zarządu programu Grupy On Earth Observation (GEO); Organizacja międzyrządowa pracująca nad poprawą dostępności, dostępu i wykorzystania obserwacji Ziemi na rzecz społeczeństwa. W ramach programu Geo jest komitetem naukowym programu Geo Aquawatch i Cochair w celu opracowania strategicznego kierunku i harmonogramu wdrażania dla neutralności degradacji gruntów Geo (LDN). Jest także członkiem komitetu sterującego naukowego globalnego systemu obserwacji klimatu (GCOS) Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO). Jest członkiem redakcyjnym Oriental Journal of Chemistry (OJC), redaktorem sekcji technologii informatycznych i inżynierii – Scientific African Journal, oraz redaktorem naczelnym Journal of Energy and Natural Resource Management (JENRM). Pan Kabo-Bah uzyskał edukację licencjacką w dziedzinie inżynierii lądowej w Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), Kumasi, Ghana i MSC Environmental Hydrology na University of Twente w Holandii. W 2013 r. Uzyskał doktorat hydrologii i zasobów wodnych na Uniwersytecie Hohai w Nanjing w Chinach, a później za badania podoktoranckie dotyczące wpływu na zmiany klimatu na wytwarzanie energii wodnej w Ghanie na Uniwersytecie w Ibadanie w Nigerii. https://orcid.org/0000-0002-5758-3708
Samuel odejdź jest profesorem nadzwyczajnym na Wydziale Inżynierii Energii odnawialnej i obecnym szefem Departamentu Inżynierii Energii odnawialnej na University of Energy and Natural Resources, Sunyani, Ghana. Jest zastępcą dyrektora regionalnego Centrum Energii i Zrównoważonego Rozwoju Środowiska (RCEE) na University of Energy and Natural Resources, Sunyani, Ghana. Samuel prowadzi obecnie również wdrażanie projektu współpracy południowo-południowej w Chinach o wartości pięciu milionów dolarów między rządem Ghany a rządem Chińskiej Republiki Ludowej. Odgrywał kluczową rolę w pisaniu propozycji, która wygrała i ustanowiła RCEES, która jest jednym z centrów doskonałości Banku Światowego dla wpływu na rozwój w UENR. Jest lokalnym koordynatorem projektu projektu Unii Europejskiej na temat poprawy przedsiębiorczości, innowacji i zrównoważonego rozwoju w szkolnictwie wyższym w Afryce (EEIS-HEA). Samuel otrzymał doktorat. W inżynierii mechanicznej (specjalizującej się w ocenach i modelowaniu zapotrzebowania na energię elektryczną) z University of Canterbury, Nowa Zelandia w 2010 r. I jego MSC w systemach energetycznych z Aachen University of Applied Sciences w Niemczech w 2004 r. Uzyskał tytuł licencjata z inżynierii geodezyjnej z Knust w 2001 r. Jego głównym zainteresowaniem badawczym jest zarządzanie stronami popytu użyteczności i tego, w jaki sposób można wykorzystać czynniki ludzkie do opracowania systemów technologii i komunikacji w celu poprawy zachowania efektywności energetycznej.
