Vattenkraft, energiproduktion av biomassa, vindkraft, väte, solceller - dessa termer kommer snabbt att tänka på när vi pratar om framtidens energimix. En energimix som är tänkt att bekämpa klimatförändringarna genom att begränsa CO ₂ utsläpp. Dock, de långsiktiga konsekvenserna av sådan teknik för vattenförsörjningen i en region förbises ofta, till följd av det faktum, till exempel, att vatten behövs för kylning. Dr Martina Flörke, Professor i teknisk hydrologi och vattenresurshantering vid Ruhr-Universität Bochum (RUB), förespråkar att inte bara titta på CO ₂ utsläpp, men också med hänsyn till andra miljöpåverkan – hur vattenresurserna påverkas, till exempel. Tillsammans med sitt team, hon använde en modell som beräknar vattenförsörjning och efterfrågan världen över. Gnid in, RUB:s vetenskapstidning, publicerade en rapport om hennes arbete.

Förutsäga vattentillförsel till 2300

Modellen, kallas "WaterGAP3, " delar upp jordens landmassa i 2,2 miljoner rutnätceller och har därmed en geografisk upplösning på fem bågminuter. Vid ekvatorn, detta översätts till en cellstorlek på nio gånger nio kvadratkilometer. För varje markcell, forskarna matade in fysiografiska och meteorologiska data i modellen, som marktäcke, jordarter, daglig nederbörd, temperatur och solstrålning. Baserat på dessa uppgifter, Algoritmen simulerar det terrestra vattnets kretslopp:hur mycket nederbörd i varje cell som infiltrerar i jorden, avdunstar och hur mycket som bidrar till avrinning och är då tillgänglig som direkt- och grundvattenavrinning i floder och akviferer. Simuleringen gör att vi kan se tillbaka till förindustriell tid och göra prognoser fram till år 2300.

Teamet beräknade vattentillgången över hela världen, endast med hänsyn till förnybara sötvattenresurser, dvs inga fossila djupa grundvattenreserver. De kontrasterade då vattenförsörjningen mot den tänkta vattenuttaget. För detta ändamål, de inkluderade också 48, 000 platser för energiproduktionsanläggningar och deras vattenuttag och förbrukning.

Beräkna vattenbehov för energiproduktion

För att göra en prognos för år 2040, forskarna förlitade sig på fyra framtidsscenarier som Greenpeace och Internationella energiorganet hade tagit fram. Presenterades 2014/15, dessa scenarier beskriver hur energimixen kan utvecklas i framtiden. Ett scenario, till exempel, beskriver vilka energiformer som skulle bidra till att begränsa den globala uppvärmningen till två grader Celsius och är starkt beroende av solceller, solkraftverk, energiproduktion av biomassa, vind- och vattenkraft.

Forskarna reproducerade denna energimix skapad av de fyra scenarierna i deras modell. I processen, de antog att mer el i framtiden kommer att genereras med denna metod på platser som, till exempel, producerar redan energi med hjälp av solceller idag. "Vi kan inte veta, självklart, på vilka platser fler solcellsanläggningar kommer att byggas i framtiden, så i vår modell kan vi bara arbeta med de platser som finns för närvarande - även om detta verkligen är en svag punkt eftersom produktionen kommer att ske även på andra platser framöver, ”förklarar Martina Flörke.

Dock, detta påverkar inte huvudpunkterna i beräkningarna:Ett underskott kan förväntas på upp till 42 procent av platserna, eftersom det kommer att behövas mer vatten där i framtiden än vad som är tillgängligt. "Och detta tar inte ens hänsyn till att vattenbehovet i dessa regioner också kan öka av andra skäl, till exempel för att fält måste bevattnas oftare på grund av klimatförändringens effekter, ", tillägger forskaren.

Medelhavsregionen måste förbereda sig för extrem torka

Vattenbrist förväntas främst i västra Amerika, i Mellanöstern och norra Afrika, i södra Europa samt på vissa platser i södra och östra Kina och Indien. "I synnerhet i Medelhavsområdet, det är mycket troligt att extrema torka kommer att bli vanligare, säger Flörke. Därför några av de platser som för närvarande används för energiproduktion måste ifrågasättas i grunden. "Modelanalysen visar tydligt att det definitivt inte skulle vara fördelaktigt att utöka energiproduktionen på de nuvarande platserna, " avslutar den Bochum-baserade forskaren. Dessutom, effektivare teknik, lagringsmöjligheter för vatten och energi samt alternativ till användning av färskvatten, till exempel renat avloppsvatten, är behövda.