Węgiel, jak wszyscy wiemy, jest niekwestionowanym mistrzem wagi ciężkiej w zanieczyszczaniu. Emituje więcej dwutlenku węgla na jednostkę energii niż jakiekolwiek inne paliwo, wraz z zachwycającym koktajlem aerozoli dwutlenku siarki i tlenków azotu, a także uroczym prezentem w postaci popiołu węglowego naszpikowanego toksycznymi metalami. Korzyści zdrowotne z zastąpienia węgla czystszą energią są zwykle szacowane jako znacznie przewyższające koszty nowego sprzętu. Jednak nowe badanie sugeruje, że ingerencja węgla wykracza poza ludzkie płuca – aktywnie podkopuje on również własną konkurencję.

Naukowcy odkryli, że aerozole – zarówno naturalne, jak i te wytworzone przez człowieka – znacząco ograniczają ilość energii, którą moglibyśmy uzyskać z paneli słonecznych, rzędu setek terawatogodzin rocznie. A spora część tych aerozoli pochodzi ze spalania węgla. Badanie, prowadzone przez zespół z Wielkiej Brytanii, wykorzystało nowy globalny rejestr instalacji słonecznych, łącząc znane dane z analizą zdjęć satelitarnych za pomocą AI oraz crowdsourcingowe lokalizacje. Następnie, używając danych pogodowych, oszacowano, co te instalacje produkowałyby, gdyby chmury i aerozole nie rozpraszały światła słonecznego jak banda niebiańskich imprezowych psujów.

Liczby są uderzające: w 2023 roku stracono ponad jedną czwartą potencjalnej energii słonecznej, przy czym chmury odpowiadały za ponad 20 procent, a aerozole za kolejne 6 procent. Daje to łącznie ponad 500 terawatogodzin – odpowiednik rocznej produkcji 84 elektrowni węglowych o mocy 1 gigawata każda. Same aerozole są głównym winowajcą. W ciągu pięciu lat poprzedzających 2023 rok świat zainstalował wystarczającą moc słoneczną, aby generować średnio 250 terawatogodzin dodatkowej energii rocznie, ale stracił 75 terawatogodzin z tego powodu na aerozole. Tak, produkcja nadal rosła, ponieważ całkowita moc stale się zwiększała, ale to jak bieganie maratonu z kowadłem przywiązanym do kostki.

Aerozole mogą również pomagać w tworzeniu chmur, powodując dalsze straty, ale naukowcy skupili się na bezpośrednich efektach aerozoli, ponieważ wkład chmur jest trudniejszy do zmierzenia. Niektóre aerozole pochodzą ze źródeł naturalnych, takich jak pył pustynny, ale świat nie zbudował jeszcze wielu instalacji słonecznych na pustyniach – więc to mniejszy czynnik, niżby się wydawało. Węgiel jest jednak gwiazdą. Aerozole dwutlenku siarki, głównie ze spalania węgla, stanowią prawie połowę analizowanych aerozoli. Materiał bogaty w węgiel, również typowo z paliw kopalnych, stanowi kolejne 18 procent.

Wpływ nie jest równomiernie rozłożony. W Chinach aerozole zmniejszają produkcję słoneczną o 7,7 procent ogólnie i niwelują od jednej trzeciej do połowy rocznego wzrostu energii słonecznej. Przestrzenny rozkład strat słonecznych w Chinach, jak zauważają naukowcy, odzwierciedla rozkład mocy węglowej. Analiza danych o zanieczyszczeniach pokazuje, że 30 procent strat związanych z aerozolami można przypisać węglowi. W USA większość energii słonecznej znajduje się na południu i zachodzie, podczas gdy elektrownie węglowe skupiają się na wschodzie i północnym wschodzie, więc roczne straty są mniejsze niż połowa chińskich – zaledwie 3 procent.

Dobra wiadomość: Chiny oczyszczają swoje działania. Po poważnych problemach z zanieczyszczeniami kraj zbudował wysokowydajne elektrownie węglowe i wycofał niektóre z najgorszych. Dane pokazują, że pomaga to energii słonecznej, a wpływ aerozoli maleje w ostatnich latach. Mimo to niezwykłe jest, że węgiel wydaje się być jedynym źródłem energii, które aktywnie zmniejsza produktywność swojego głównego konkurenta. Powinno to stanowić pewną motywację do szybszego porzucenia węgla – przynajmniej część utraconej produkcji węglowej zostanie zrekompensowana zwiększoną produktywnością słoneczną. Bo nic tak nie mówi „wydajny system energetyczny” jak jedno paliwo sabotujące drugie.

Badanie ukazało się w Nature Sustainability.