Nghiên cứu tại Công viên năng lượng mặt trời Gonghe, dự án điện mặt trời công suất 1 GW nằm trong sa mạc Talatan (tỉnh Thanh Hải, Trung Quốc), cho thấy các tấm quang điện không chỉ hấp thụ ánh sáng mà còn cải thiện chất lượng đất, thúc đẩy thảm thực vật phát triển và tác động đến vi khí hậu khu vực.

Kết quả nghiên cứu có thể làm thay đổi quan niệm lâu nay rằng sa mạc chỉ là những vùng đất cằn cỗi, đồng thời cho thấy hạ tầng năng lượng tái tạo có thể tương tác với tự nhiên theo những cách không ngờ tới.

Hạ tầng điện mặt trời có thể cải thiện môi trường và hệ sinh thái sa mạc. (Ảnh: Home Solar)

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Tây An sử dụng khung DPSIR, công cụ phân tích phổ biến trong khoa học môi trường, để đánh giá 57 chỉ số sinh thái, bao gồm chất lượng đất, nhiệt độ, độ ẩm và đa dạng sinh học. Mục tiêu là xác định các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh.

Kết quả cho thấy thay vì gây tổn hại, các khu vực dưới và gần các tấm quang điện có tình trạng sinh thái tốt hơn so với sa mạc tự nhiên chưa bị tác động. Những khu vực có bóng râm giữ được độ ẩm tốt hơn, nhiệt độ đất thấp hơn và tạo điều kiện cho thực vật phát triển.

Nhóm nghiên cứu đo sức khỏe sinh thái tại ba khu vực gồm dưới tấm quang điện, vùng giữa các mô-đun và đất trống, sa mạc nguyên trạng.

Kết quả cho thấy khu vực dưới tấm quang điện đạt điểm sức khỏe sinh thái cao nhất (0,4393), tiếp theo là vùng giữa (0,2858), trong khi sa mạc nguyên trạng có mức thấp nhất (0,2802).

Nhờ tạo bóng râm ổn định, các tấm quang điện giúp giảm bốc hơi nước và tạo ra những thay đổi nhỏ nhưng có ý nghĩa trong hệ sinh thái sa mạc, biến vùng đất từng cằn cỗi thành vi khí hậu thuận lợi cho thực vật và sinh vật đất phát triển.

Nghiên cứu cũng chứng minh các trang trại điện mặt trời có thể góp phần thúc đẩy đa dạng sinh học. Theo thời gian, sự phát triển của thảm thực vật và các hoạt động sinh thái xung quanh khu lắp đặt đều được cải thiện, mở ra khả năng mang lại lợi ích sinh thái lâu dài song song với sản xuất năng lượng tái tạo.

Nếu được quy hoạch hợp lý, các trang trại điện mặt trời không chỉ tạo ra điện năng mà còn có thể góp phần phục hồi các vùng đất bị suy thoái.

Tuy nhiên, các nhà khoa học lưu ý cần theo dõi dài hạn để đánh giá đầy đủ tác động. Ảnh hưởng đối với đa dạng sinh học, chu trình nước và mô hình khí hậu khu vực trong nhiều thập kỷ vẫn chưa được làm rõ.

Ngoài ra, việc lựa chọn địa điểm xây dựng cũng đóng vai trò quan trọng, bởi mỗi sa mạc có đặc điểm riêng và cần được quy hoạch cẩn thận để tối đa hóa lợi ích sinh thái, đồng thời hạn chế những hệ quả ngoài ý muốn.

Dù vậy, nghiên cứu trên vẫn mở ra hướng tiếp cận mới trong việc kết hợp phát triển năng lượng tái tạo với bảo tồn môi trường. Những khu vực sa mạc vốn bị xem là khó khai thác có thể trở thành trung tâm năng lượng sạch đồng thời hỗ trợ phục hồi hệ sinh thái.

Trong bối cảnh thế giới đang đẩy mạnh chuyển đổi sang năng lượng bền vững, kết quả này gợi mở khả năng điện mặt trời không chỉ giúp giảm phát thải carbon mà còn có thể góp phần phục hồi những môi trường tự nhiên bị tổn thương.

Hàng cây kỳ tử trồng dưới hệ thống điện mặt trời tại trang trại Baofeng, Ninh Hạ, Trung Quốc. (Ảnh: China Daily)

Thực tế tại Trung Quốc cũng đã xuất hiện những mô hình cho thấy điện mặt trời có thể kết hợp nông nghiệp và phục hồi môi trường sa mạc. Chẳng hạn, nhà máy điện mặt trời tích hợp nông nghiệp Baofeng triển khai trên hơn 10.000 ha đất sa mạc hóa thuộc khu tự trị Ninh Hạ, tây bắc Trung Quốc.

Tại đây, các tấm quang điện được lắp đặt phía trên, trong khi cây kỷ tử được trồng phía dưới nhằm tận dụng bóng râm để giảm bốc hơi nước và cải thiện độ ẩm đất, qua đó hỗ trợ phục hồi thảm thực vật.

Nhà máy sản xuất khoảng 1,7 tỷ kWh điện sạch mỗi năm, giúp tiết kiệm hơn 500.000 tấn than và giảm gần 1,7 triệu tấn khí thải CO₂. Theo đơn vị vận hành, độ che phủ thực vật trong khu vực đã tăng từ dưới 30% lên khoảng 85%.

Dự án cũng tạo việc làm thời vụ cho khoảng 100.000 lao động địa phương mỗi năm, giúp nhiều hộ gia đình có thêm thu nhập và cơ hội chuyển sang các công việc kỹ thuật ổn định.