Installering av solcellepaneler over Californias kanaler kan gi vann-, land-, luft- og klimagevinster

Installering av solcellepaneler over Californias kanaler kan gi vann-, land-, luft- og klimagevinster California akvedukt, som bærer vann mer enn 400 miles sør fra Sierra Nevada, deler seg når den kommer inn i Sør-California ved grensen til Kern og Los Angeles fylker. California DWR

Klimaendringer og vannmangel er front og sentrum i det vestlige USA Regionens klimaet varmer opp, en alvorlig flerårig tørke er i gang og grunnvannsforsyning blir overpumpet mange steder.

Vestlige stater forfølger mange strategier for å tilpasse seg disse belastningene og forbered deg på fremtiden. Disse inkluderer tiltak for å fremme utvikling av fornybar energi, spare vann og forvalte naturlige og arbeidsområder mer bærekraftig.

Som ingeniører som jobber med klimasmarte løsninger, har vi funnet en enkel vinn-vinn for både vann og klima i California med det vi kaller "solkanalløsningen." Om 4,000 mil med kanaler transportere vann til rundt 35 millioner californiere og 5.7 millioner dekar jordbruksland over hele staten. Å dekke disse kanalene med solcellepaneler ville redusere fordampningen av dyrebart vann - en av Californias mest kritiske ressurser - og bidra til å oppfylle statens mål for fornybar energi, samtidig som det også spares penger.

Spare vann og land

California er utsatt for tørke, og vann er en konstant bekymring. Nå skifter klimaet varmere, tørrere vær.

Alvorlig tørke de siste 10 til 30 årene tørket opp brønner, fikk tjenestemenn til å implementere vannbegrensninger og drevet massive brannfyrer. Fra midten av april 2021 var hele staten offisielt opplever tørkeforhold.

Samtidig har California ambisiøse bevaringsmål. Staten har et mandat til reduser grunnvannspumping samtidig opprettholde pålitelige forsyninger til gårder, byer, dyreliv og økosystemer. Som en del av et bredt klimaendringsinitiativ ledet regjeringen Gavin Newsom i oktober 2020 California Natural Resources Agency til å være en spydspiss for innsatsen å bevare 30% av land- og kystvann innen 2030.

Det meste av Californias regn og snø faller nord for Sacramento om vinteren, mens 80% av vannforbruket forekommer i Sør-California, mest om sommeren. Derfor slanger kanaler over staten - det er det største slike systemet i verden. Vi anslår at om lag 1% -2% av vannet de fører er tapt til fordampning under den varme California-solen.

I en nylig studie viste vi at det ville gjøre det å dekke alle 4,000 miles av Californias kanaler med solcellepaneler spare mer enn 65 milliarder liter vann årlig ved å redusere fordampning. Det er nok til å vanne 50,000 dekar jordbruksland eller dekke vannbehovet til mer enn 2 millioner mennesker. Ved å konsentrere solanlegg på land som allerede er i bruk, i stedet for å bygge dem på ubebygd land, vil denne tilnærmingen hjelpe California til å oppnå sine bærekraftige forvaltningsmål for begge Vann og land ressurser.

Klimavennlig kraft

Skyggelegging av Californias kanaler med solcellepaneler vil generere betydelige mengder strøm. Våre estimater viser at det kan gi 13 gigawatt fornybar energikapasitet, som er omtrent halvparten av de nye kildene staten trenger å legge til for å oppfylle sine mål for ren strøm: 60% fra karbonfrie kilder innen 2030 og 100% fornyes innen 2045.

Installering av solcellepaneler over kanalene gjør begge systemene mer effektive. Solcellepanelene ville redusere fordampningen fra kanalene, spesielt under varme California-somre. Og fordi vannet varmes opp saktere enn land, kan kanalvannet som strømmer under panelene kjøle dem ned med 10 F, øke produksjonen av strøm med opptil 3%.

Disse panelene kunne også generere strøm lokalt i mange deler av California, og senker begge deler overføringstap og kostnader for forbrukerne. Å kombinere solenergi med batterilagring kan bidra til å bygge mikronettverk i landlige områder og underbetjente samfunn, noe som gjør kraftsystemet mer effektivt og motstandsdyktig. Dette vil redusere risikoen for strømtap på grunn av ekstreme værforhold, menneskelige feil og brann.

Vi anslår at kostnadene for å spenne kanaler med solcellepaneler er høyere enn å bygge bakkemonterte systemer. Men da vi la inn noen av fordelene, for eksempel unngått landkostnader, vannsparing, avgrensing av vannlukt og forbedret solcelleeffektivitet, fant vi ut at solkanaler var en bedre investering og ga strøm som kostet mindre i løpet av solens levetid. installasjoner.Installering av solcellepaneler over Californias kanaler kan gi vann-, land-, luft- og klimagevinster Solcellepaneler installert over kanaler øker effektiviteten til begge systemene. Brandi McKuin, CC BY-ND

Fordeler for landet

Solkanaler handler om mye mer enn bare å generere fornybar energi og spare vann. Å bygge disse lange, tynne solarrayene kunne forhindre at mer enn 80,000 dekar jordbruksland eller naturlige habitater konverteres til soloppdrett.

California dyrker mat til en stadig økende global befolkning og produserer mer enn 50% av frukt, nøtter og grønnsaker at amerikanske forbrukere spiser. Imidlertid kan opptil 50% av ny fornybar energikapasitet for å oppnå karboniseringsmål være ligger i jordbruksområder, inkludert store deler av førsteklasses jordbruksland.

Solkanalinstallasjoner vil også beskytte dyrelivet, økosystemer og kulturelt viktig land. Storskala solutbygginger kan resultere i tap av habitat, nedbrytning og fragmentering, som kan skade truede arter som Mojave ørken skilpadde.

De kan også skade ørkenskrubbplantesamfunn, inkludert planter som er kulturelt viktige for urfolksstammer. Som et eksempel, bygging av Genesis solenergisenter i ørkenene Sonoran og Mojave i 2012-2014 ødelagte stier og gravplasser og ødelagte viktige kulturelle gjenstander, ansporende langvarig juridisk konflikt.

Tømmer luften

Ved å generere ren elektrisitet kan solkanaler forbedre luftkvaliteten - et alvorlig problem i det sentrale California, som har gjort det noe av den skitneste luften i USA Solenergi kan være med på å trekke ut partikkelspyende dieselmotorer som pumper vann gjennom Californias jordbruksdaler. Det kan også hjelpe å lade økende antall elektriske lette og tunge kjøretøyer som flytter mennesker og varer rundt i staten.

Enda en fordel vil være å dempe vannugress som kveler kanaler. I India, der utviklere har bygd solkanaler siden 2014, begrenser skyggen fra panelene veksten av ugress som blokkerer avløp og begrenser vannstrømmen.

Det er dyrt å bekjempe dette ugresset med ugressmiddel og mekanisk utstyr, og ugressmidler truer menneskers helse og miljøet. For store, 100 fot brede kanaler i California, anslår vi at skyggekanaler vil spare rundt US $ 40,000 per kilometer. I hele landet kan besparelser nå 69 millioner dollar per år.Installering av solcellepaneler over Californias kanaler kan gi vann-, land-, luft- og klimagevinster Artist gjengivelse av et solkanalsystem for California. Solar Aquagrid LLC, CC BY-ND

Å bringe solkanaler til California

Mens India har bygget solcellepaneler over kanaler og USA utvikler seg flytende solprosjekter, California mangler prototyper for å studere lokalt.

Diskusjoner pågår for både store og små demonstrasjonsprosjekter i Central Valley og Sør-California. Å bygge prototyper vil hjelpe operatører, utviklere og regulatorer til å foredle design, vurdere miljøpåvirkninger, måle prosjektkostnader og fordeler og evaluere hvordan disse systemene fungerer. Med mer data kan planleggere kartlegge strategier for utvidelse av solkanaler i hele landet, og potensielt over hele Vesten.

Det vil ta et dusin eller flere partnere å planlegge, finansiere og gjennomføre et solkanalprosjekt i California. Offentlig-private partnerskap vil sannsynligvis omfatte føderale, statlige og lokale myndigheter, prosjektutviklere og universitetsforskere.

Californias eldre kraftinfrastruktur har bidratt til katastrofale skogbranner og flerdagsavbrudd. Å bygge smarte solutbygginger på kanaler og annet forstyrret land kan gjøre kraft og vanninfrastruktur mer motstandsdyktig mens du sparer vann, reduserer kostnadene og hjelper til med å bekjempe klimaendringene. Vi tror det er en modell som bør vurderes over hele landet - og planeten.Den Conversation

Om forfatteren

Roger Bales, Distinguished Professor of Engineering, University of California, Merced og Brandi McKuin, Postdoktor i miljøstudier, University of California, Santa Cruz

Relaterte bøker

Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming

av Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon

Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi

av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon

Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet

av Naomi Klein
1451697392In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

 

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

KAN HENDE DU OGSÅ LIKER

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course In Climate Misinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

En mann som hadde på seg hardt, hadde installert et solcellepanel
Dopingtriks fjerner hindring for neste generasjons solceller
by Karl Greenberg-NYU
Forskere har funnet ut en måte å overvinne et viktig hinder i å lage effektive solceller fra perovskitt, en som også ...
Metanblussing forårsaker en flammesprut fra et rør mot en blå himmel
1,700+ metan-super-emittere prikker det største amerikanske oljefeltet
by Emily Litvack-U. Arizona
Forskere har identifisert mer enn 1,700 store kilder til metan i et oljefelt som strekker seg over Texas og New Mexico, ...
hanskede hånd holder kolbe i vann
Bakterier som spiser strøm kan låse bort CO2
by Talia Ogliore-WUSTL
Bakterier som finnes i brakkete sedimenter, kan "spise" strøm og i løpet av prosessen absorbere og låse av klimaoppvarming ...
bilde
Hvordan forskere bruker droner for å redusere risikoen for katastrofale flom fra store isvann
by Rodrigo Narro Pérez, doktorgradskandidat, School of Earth, Environment and Society, McMaster University
Tidlig om morgenen 13. desember 1941 hørte innbyggerne i Huaraz, Peru, et skremmende rumling ekko over dalen ...
Gode ​​nyheter for dekkavlinger
Gode ​​nyheter for dekkavlinger
by Claire O'Connor
En bonde undersøker et feltdeksel beskåret med kornrug i Nebraska Foto av: Claire O'Connor
bilde
Klimaendringer: verdens innsjøer er i varmt vann - truende sjeldent dyreliv
by Antonia Law, lektor i fysisk geografi, Keele University
Jordens overflate er flekket med 117 millioner innsjøer. Noen er knapt mer enn dammer, mens andre er så store ...
bilde
Hva det osmanske riket kan lære oss om konsekvensene av klimaendringene - og hvordan tørke kan rive opp folk og rense krigføring
by Andrea Duffy, direktør for internasjonale studier, Colorado State University
På slutten av 16-tallet stormet hundrevis av hestebanditter gjennom landsbygda i det osmanske Anatolia og raidet ...
Økosystemvakter gir alarm for havene
by Tim Radford
Sjøfugler er kjent som økosystemvakter, og advarer om tap av hav. Når antallet faller, kunne rikdommen til ...

 Få den siste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.