Pembangkit listrik tenaga surya di Uni Emirat Arab kini mendekati ukuran yang memungkinkan dapat menciptakan cuacanya sendiri. Di Uni Emirat Arab, air lebih berharga daripada minyak. Untuk mendukung kebutuhan penduduknya yang tinggal di gurun pasir, UEA mengandalkan pabrik desalinasi yang mahal dan kampanye penyemaian awan dari pesawat terbang, yang menyemprotkan partikel ke awan yang lewat untuk memicu curah hujan.

Dilansir dri science edisi (06/02/2024) menurut studi pemodelan baru, mungkin ada cara lain untuk membangkitkan pembangkit hujan yaitu dengan pembangkit listrik tenaga surya seukuran kota yang menciptakan cuacanya sendiri. Panas dari panel surya gelap yang luas dapat menyebabkan aliran udara ke atas yang, dalam kondisi yang tepat, menyebabkan hujan badai, yang menyediakan air bagi puluhan ribu orang.

Oliver Branch, ilmuwan iklim di Universitas Hohenheim yang memimpin penelitian tersebut mengatakan, “Beberapa pembangkit listrik tenaga surya saat ini sudah mencapai ukuran yang tepat. Mungkin bukan fiksi ilmiah yang bisa menghasilkan efek seperti ini,” katanya. Branch bekerja di bidang yang sedang berkembang yang mempelajari bagaimana energi terbarukan, yang merupakan respons utama terhadap perubahan iklim, pada gilirannya dapat mengubah pola cuaca regional.

Dalam sebuah studi tahun 2020, para peneliti menemukan bahwa pembangkit listrik tenaga surya yang sangat besar, yang menempati lebih dari 1 juta kilometer persegi di gurun Sahara, dapat meningkatkan curah hujan lokal dan menyebabkan tumbuh suburnya vegetasi. Namun manfaat yang didapat harus dibayar mahal, para peneliti menemukan: Dengan mengubah pola angin, pembangkit listrik tenaga surya akan mendorong jalur hujan tropis ke utara.

“Jika Anda mendorong perubahan iklim ke utara, itu bukan kabar baik bagi Amazon,” kata Zhengyao Lu, ilmuwan iklim di Universitas Lund dan penulis utama studi tahun 2020.

Branch dan rekan penulisnya ingin melihat apakah pembangkit listrik tenaga surya dengan ukuran yang lebih realistis dapat mengubah cuaca. Untuk melakukan hal ini, mereka beralih ke model cuaca terkemuka, yang dihasilkan oleh Pusat Penelitian Atmosfer Nasional AS, yang dapat memperhitungkan perubahan permukaan tanah. Mereka memodelkan pembangkit listrik tenaga surya sebagai ladang yang hampir hitam dan menyerap 95% sinar matahari yang masuk. Ketika ladang tenaga surya melebihi 15 kilometer persegi, mereka menemukan bahwa peningkatan panas yang diserap di permukaan, berbeda dengan pasir yang relatif reflektif di sekitarnya, meningkatkan aliran udara ke atas, atau konveksi, yang mendorong pembentukan awan.

Namun, meretas konveksi saja tidak cukup: Sumber kelembaban atmosfer juga diperlukan. Model tersebut menunjukkan bahwa angin lembab dari ketinggian tinggi dari Teluk Persia sudah cukup. Ketika kondisi sudah matang, model tersebut menemukan bahwa ladang tenaga surya seluas 20 kilometer persegi akan meningkatkan curah hujan hampir 600.000 meter kubik, setara dengan 1 sentimeter hujan yang turun di area seluas Manhattan. Jika hujan badai seperti itu terjadi 10 kali dalam satu musim panas, maka akan tersedia cukup air untuk menghidupi lebih dari 30.000 orang selama setahun.

“Pekerjaan baru ini masuk akal, dan sangat merangsang. Mereka menargetkan solusi nyata,” kata Zhengyao Lu.

Namun, ada kekhawatiran bahwa panel surya yang disimulasikan lebih gelap daripada yang dibuat sebagian besar produsen. Beberapa panel surya saat ini bahkan bersifat reflektif, dirancang untuk mendinginkan lingkungan sekitar, kata Lu.

Penelitian yang diterbitkan di jurnal Earth System Dynamics menjelaskan, Branch berharap idenya bisa diuji di dunia nyata. Pembangkit listrik tenaga surya yang mulai beroperasi di Tiongkok dan negara lain sudah cukup besar, katanya. Jika panel-panel tersebut dibangun di tempat yang tepat, maka tidak perlu banyak waktu untuk menggelapkan panel sebanyak mungkin, dan menanam tanaman penggelap yang tahan kekeringan, seperti semak jojoba, di antara baris-baris panel. UEA mendanai pemodelan Branch, namun apakah mereka akan mencoba skema tersebut di dunia nyata masih harus dilihat.

Alya Al Mazrouei, direktur Program Penelitian untuk Ilmu Peningkatan Hujan UEA mengatakan bahwa negara ini berkomitmen untuk mempelajari potensi penerapan semua strategi yang kuat, seperti mengoptimalkan konveksi. Namun dia menambahkan bahwa untuk saat ini, negara tersebut sangat berkomitmen terhadap program penyemaian awan, dengan melaksanakan sekitar 300 misi setiap tahunnya.

Lebih lanjut, Branch dan rekan-rekannya telah mengidentifikasi wilayah lain di dunia di mana skema ini mungkin berhasil, seperti Namibia dan Semenanjung Baja di Meksiko. Mereka juga mencoba meningkatkan realisme simulasi panel surya model mereka dengan memeriksa silang dengan pengukuran lapangan di pembangkit listrik tenaga surya yang ada. Pada akhirnya, dia berharap potensi pembangkit listrik tenaga surya akan mendorong lebih banyak pembangunan.

“Jika Anda dapat memberikan bukti bahwa pembangkit listrik tenaga surya yang besar menghasilkan curah hujan, hal ini mungkin akan memberikan dorongan untuk meningkatkan ukurannya,” ujar Branch.