他们的工作由NatureClimateChange于9月9日出版。

由劳伦斯利弗莫尔国家实验室的凯特·马维尔领导，他在卡内基开始了这项研究，该团队使用模型来量化表面和大气风可能产生的功率量。地面风被定义为可以通过陆地上的塔支撑或从海上升起的涡轮机进入的风。高海拔风被定义为可以通过合并涡轮机和风筝的技术获得的风。该研究仅关注这些技术的地球物理限制，而不是技术或经济因素。

涡轮机会产生阻力或阻力，从而消除风的动量并使其减速。随着风力涡轮机的数量增加，提取的能量的量增加。但在某些时候，风速将会减缓，以至于增加更多涡轮机将不会产生更多电力。这项研究的重点是找到能量提取最高的点。

利用模型，该团队能够确定可以从地面风中提取超过400太瓦的能量，并且可以通过大气中提取的风产生超过1,800太瓦的能量。

今天，文明使用大约18TW的力量。近地面风可提供当今全球电力需求的20倍以上，风筝上的风力涡轮机可能捕获当前全球电力需求的100倍。

在最大功率提取水平下，风力收集会产生大量气候影响。但该研究发现，只要涡轮机分散并且不会聚集在少数地区，在当前全球需求水平上提取风能的气候影响将很小。在全球能源需求水平上，风力涡轮机可能会将表面温度影响约0.1摄氏度，并影响降水量约1%。总体而言，环境影响不会很大。

“纵观全局，经济，技术或政治因素更有可能决定全球风力发电的增长，而不是地球物理限制，”Caldeira说。