خورشید کالیفرنیا کلید مبارزه با خشکسالی است


فرارو- برخی از ایده ها آنقدر لذت بخش هستند که تعجب می کنید که چگونه قبلاً اجرا نشده اند. کانال های خورشیدی که برای اولین بار در اواخر سال جاری در کالیفرنیا در ایالات متحده به صورت آزمایشی اجرا شد را می توان یکی از این ایده ها در نظر گرفت.

به گزارش تایم به نقل از فرارو، ایالت های غربی هزاران مایل از کانال های آبیاری، حدود 4572 سانتی متر عرض و برخی تنها 304 سانتی متر را قطع می کنند. به گفته محققان، با پوشاندن این کانال‌ها با پنل‌های خورشیدی، می‌توان بدون اشغال زمین‌های ارزشمند، انرژی تجدیدپذیر تولید کرد. در عین حال، سایه ایجاد شده می تواند از هدر رفتن میلیاردها گالن آب در اثر تبخیر جلوگیری کند.

راجر بلز، خالق این ایده، با خنده گفت که چندین ایمیل از مردم دریافت کرده است که می‌گفتند: «هی، این ایده ده سال پیش من بود!» اما هیچ‌کس نخواست آن را عملیاتی کند.

هند از سال 2014 کانال های خورشیدی می سازد و این ایده در کاستاریکا مورد بررسی قرار گرفت. با این حال، در ایالات متحده، برنامه‌های انرژی خورشیدی مدت‌هاست که متوقف شده‌اند، و فقدان اطلاعات در مورد مزایای آنها به این معنی است که هیچ‌کس حاضر نیست برای هزینه‌های اولیه بالقوه بالاتر از ساخت مزرعه خورشیدی استاندارد بپردازد.

سال گذشته تغییر کرد. بلز به همراه همکارانش مرسدس و سانتا کروز مطالعه‌ای را منتشر کردند که نشان می‌دهد اگر کل 6437 کیلومتر کانال کالیفرنیا با صفحات خورشیدی پوشیده شود، ایالت می‌تواند سالانه بیش از 65 میلیارد گالن آب ذخیره کند.

این میزان آب برای آبیاری 50 هزار هکتار زمین کشاورزی و یا تامین آب منازل بیش از دو میلیون نفر کافی است. آنها تخمین می زنند که کانال های خورشیدی تقریباً 13 مگاوات انرژی تولید خواهند کرد که تقریباً نیمی از ظرفیت تجدیدپذیر جدیدی است که دولت برای دستیابی به هدف خود برای تولید 60 درصد برق خود از منابع پاک تا سال 2030 به آن نیاز دارد.

در ماه فوریه، اداره منابع آب کالیفرنیا کمک مالی 20 میلیون دلاری به تیم بیلز برای ساخت یک نمونه اولیه از کانال 2590 متری در منطقه آبیاری تورلاک در دره سان خواکین ارائه کرد. توسعه‌دهنده پروژه، Solar AquaGrid، در حال حاضر در حال طراحی این سیستم است و فازهای اولیه احتمالاً در مجموع حدود 5 مگاوات تولید خواهند کرد و باید تا اوایل سال 2023 عملیاتی شوند.

منطقه تورلک آب مورد نیاز 4700 کشاورز را در زمینی به وسعت 150000 هکتار تامین می کند. این منطقه همچنین یک شرکت برق دولتی را کنترل می کند که به بیش از 240000 نفر خدمات رسانی می کند و هدف آن افزایش منابع انرژی تجدید پذیر است.

هدف از اجرای آزمایشی برنامه نصب کانال خورشیدی این است که ببینیم آیا کانال های خورشیدی می توانند به هدف گذاری انرژی پاک در آن حالت کمک کنند یا خیر. بیلز گفت که مقامات محلی همچنین علاقه مند به این پروژه برای ایجاد ذخیره انرژی با پوشش های پانل هستند که به منطقه اجازه می دهد انرژی را در زمانی که خورشید نمی تابد و عرضه کم است، به شبکه آزاد کند.

بیلز از دهه 1980 روی مسائل آب و هوایی کار می کرد و نیمه اول زندگی حرفه ای خود را در دانشگاه آریزونا گذراند و به کندی توسعه عادت داشت. با این حال، او گفت که در نهایت شاهد شتابی در راه حل های آب و هوایی در کالیفرنیا است، جایی که در سال 2003 به آنجا نقل مکان کرد.

او گفت: “من فکر می کنم این بهترین مکان برای رفتن است: ما فناوری داریم، بودجه داریم، اقتصاد داریم و در بیشتر موارد اراده سیاسی داریم.” اگر کالیفرنیا نتواند جهان را نجات دهد، مطمئن نیستم چه کسی و چه منطقه ای می تواند این کار را انجام دهد.”

در دو دهه گذشته، بیلز رهبری مؤسسه تحقیقاتی سیرا نوادا را بر عهده داشته است و تلاش می کند تا بفهمد که چگونه تغییرات آب و هوایی بر سیستم آبی منطقه تأثیر می گذارد و چگونه مقاومت جنگل های کوهستانی در برابر خشکسالی با تغییرات آب و هوایی کالیفرنیا تغییر می کند. اکنون مؤسسه، که او یکی از مدیران آن است، در تلاش است تا دانشمندان را با بودجه برای انجام احیای فوری جنگل ها مرتبط کند.

پروژه کانال خورشیدی بخشی از مرحله جدیدی در حرفه او است که بیشتر بر راه حل ها متمرکز است تا تحقیق. او دریافت که کلید اقدامات اقلیمی، حوزه ای است که اغلب با دانشمندان ارتباطی ندارد: ارتباطات.

او گفت: “بسیاری از آژانس های مختلف ایالتی و محلی باید با هم کار کنند تا پروژه هایی را ارائه دهند که نیازهای متعدد را برآورده کند.” بنابراین، من به عنوان یک مهندس اینجا هستم و در این مرحله از حرفه‌ام تلاش می‌کنم مردم را وادار به صحبت با یکدیگر کنم.»

به نظر می رسد این روش کار می کند. پس از انتشار این مطالعه در سال 2021، بیلز با تماس هایی از سوی رسانه ها، مقامات محلی و حتی کارکنان سنای ایالات متحده برای ابراز علاقه به ساخت کانال های خورشیدی مواجه شد.

این شور و شوق منطقی است: برای دستیابی به اهداف بلندپروازانه دولت بایدن، انرژی خورشیدی باید به سرعت افزایش یابد، از 2.8 درصد برق ایالات متحده امروز به 45 درصد تا سال 2050، که دو برابر زمین ماساچوست نیاز دارد. با این حال، برآوردها نشان می دهد که این توسعه می تواند با برنامه دولت برای حفاظت از 30 درصد از زمین و آب کشور تا سال 2030 مغایرت داشته باشد.

در حال حاضر، این موضوع باعث ایجاد اصطکاک بین بیل ها و دولت های محلی و فعالانی شده است که با پروژه های تگزاس در مین به دلیل نگرانی هایی مانند از دست دادن زمین های کشاورزی و زیستگاه حیات وحش مخالف هستند.

پوشش قنات ها می تواند از بروز چنین اثراتی جلوگیری کرده و در عین حال به تامین نیازهای خورشیدی کشور کمک کند. این پروژه به همراه صرفه جویی در مصرف آب در زمانی که خشکسالی در غرب ایالات متحده در حال بدتر شدن است، مهم تلقی می شود. بیلز گفت، اما هنوز راه زیادی تا رسیدن کانال های خورشیدی به اندازه مشخص شده در مقاله 2021 باقی مانده است و همه کانال های کالیفرنیا برای تاسیسات خورشیدی مناسب نیستند.

تیم او نزدیک به دو سال بر اجرای پروژه آزمایشی در Torlock نظارت خواهد کرد و آنها سعی خواهند کرد در این مدت پروژه های دیگری را راه اندازی کنند. او این کار را قبل از اینکه مقامات دولتی تصمیم بگیرند که چقدر می خواهند این ایده را دنبال کنند، انجام خواهد داد.

بلز می‌گوید مشکل احتمالی این است که اطمینان حاصل شود که شرکت‌های برق همچنان برای تعمیر به کانال‌ها دسترسی دارند. بیلز گفت که تیم در حال آزمایش طرح‌های مدولار است تا امکان حذف موقت اجزای سیستم را فراهم کند.

وی با بیان اینکه پوشش پانل در وهله اول باید نیاز به نگهداری را کاهش دهد، اضافه کرد: پرهیز از نور خورشید از ناودان باعث کاهش رشد جلبک ها و علف های هرز و در نتیجه کاهش نیاز به تمیز کردن ناودان می شود.آب مورد نیاز برای آشامیدن. (تیم بیلز انتظار تأثیر عظیم این پروژه بر روی پرندگان آبی را نداشت که به دلیل آب آشامیدنی از کانال های آبیاری شهرت دارند، اما نماینده انجمن ملی مخاطبان (به نام جان اودان پرنده شناس و نقاش آمریکایی) یک سازمان غیرانتفاعی حمایت از پرندگان به آنها کمک خواهد کرد. این را در طول اجرای پروژه آزمایشی نظارت کنید).

چالش بزرگ‌تر، مانند بسیاری از راه‌حل‌های آب و هوایی، در نشان دادن اثربخشی هزینه کانال‌های خورشیدی نهفته است. فرآیند نصب پانل در ناودان با استفاده از خرپاهای فولادی یا کابل کششی هزینه بیشتری نسبت به نصب پانل در زمین خواهد داشت و هزینه تولید انرژی را افزایش می دهد.

برای مطالعه سال 2021، نویسندگان مقاله تخمین می زنند که نصب پانل ها در کانال ها با استفاده از خرپاهای فولادی به معنای میانگین هزینه کل پروژه تقریباً 2.02 دلار در هر وات است و برای پانل های نصب شده با کابل کششی. 82 دلار در هر وات خواهد بود. این مقدار کمی بالاتر از تخمین زده شده 1.66 دلار به ازای هر وات پانل استاندارد از کف تا سقف است.

با این حال بلز گفت قیمت زمین شامل قیمت زمین نمی شود. وی گفت: هنگام صرفه جویی در هزینه های ناشی از عدم استفاده از زمین های کشاورزی، اتلاف آب و پایداری در نظر گرفته می شود. پنل های نصب شده در کانال “بسیار رقابتی” خواهند بود. او افزود: «کسانی هستند که هنوز نمی دانند. آیا هزینه آن 5 درصد بیشتر از حد انتظار ما خواهد بود؟ 10 درصد بیشتر؟ یا برآورد هزینه ما خیلی بالاست؟ “ما متوجه خواهیم شد.”


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم