TECNOLOGIA

Califórnia lançou o primeiro painel de canal sun – eis por que isso é uma grande vitória

Foto de Osmar Queiroz Osmar Queiroz16/03/2022
6 minutos de leitura
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Evidências crescentes sugerem o oeste dos Estados Unidos está agora em sua pior megaseca em pelo menos 1.200 anos. O abastecimento de água subterrânea é sendo bombeado demais em muitos lugares, e a secura, os incêndios florestais e a diminuição do abastecimento de água estão das Alterações Climáticas pessoais para milhões de pessoas.

Como um engenheirotenho trabalhado com colegas em uma maneira de proteger o abastecimento de água e aumentar a energia renovável para proteger o clima.

Chamamos isso de solução de canal sun e está prestes a ser testada na Califórnia.

Sobre 4.000 milhas de canais transportar água para cerca de 35 milhões de californianos e 5,7 milhões de acres de terras agrícolas em todo o estado. Como nós explicado em um estudo de 2021cobrir esses canais com painéis solares reduziria a evaporação da preciosa água – um dos recursos mais críticos da Califórnia – e ajudaria a cumprir as metas de energia renovável do estado, além de economizar dinheiro.

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O primeiros protótipos nos EUA para canais de extensão larga e estreita estão agora em desenvolvimento no Vale Central da Califórnia. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Merced, estão envolvidos no projeto e tentaremos determinar como isso pode se tornar uma solução em larga escala.

Preservando a água e a terra

Califórnia é propenso a seca, e a água é uma preocupação constante. Agora, a mudança climática está trazendo um clima mais quente e seco.

Secas severas nos últimos 10 a 30 anos poços secosfez com que os funcionários implementassem restrições de água e abastecido grandes incêndios florestais.

Ao mesmo pace, a Califórnia tem metas ambiciosas de conservação. O Estado tem o mandato de reduzir o bombeamento de água subterrânea mantendo suprimentos confiáveis ​​para fazendas, cidades, vida selvagem e ecossistemas. Como parte de uma ampla iniciativa de mudança climática, em outubro de 2020, o governador Gavin Newsom orientou a Agência de Recursos Naturais da Califórnia a liderar os esforços conservar 30% da terra e das águas costeiras até 2030.

A maior parte da chuva e neve da Califórnia cai ao norte de Sacramento durante o inverno, enquanto 80% de seu uso de água ocorre no sul da Califórnia, principalmente no verão. É por isso que os canais serpenteiam pelo estado – é o maior sistema desse tipo no mundo. Estimamos que cerca de 1% a 2% da água que eles carregam se perdem por evaporação sob o sol quente da Califórnia.

Em um estudo de 2021, mostramos que cobrir todos os 6.400 quilômetros dos canais da Califórnia com painéis solares economizar mais de 65 bilhões de galões de água anualmente reduzindo a evaporação. Isso é suficiente para irrigar 50.000 acres de terras agrícolas ou atender às necessidades de água residencial de mais de 2 milhões de pessoas. Ao concentrar as instalações solares em terrenos que já estão sendo usados, em vez de construí-los em terrenos não desenvolvidos, essa abordagem ajudaria a Califórnia a atingir suas metas de gestão sustentável para ambos. agua e terra Recursos.

Potência amiga do clima

Proteger os canais da Califórnia com painéis solares geraria quantidades substanciais de eletricidade. Nossas estimativas mostram que ele poderia fornecer cerca de 13 gigawatts de capacidade de energia renovável, que é cerca de metade das novas fontes que o estado precisa adicionar para atender às suas necessidades. metas de eletricidade limpa: 60% de fontes livres de carbono até 2030 e 100% renovável até 2045.

A instalação de painéis solares sobre os canais torna os dois sistemas mais eficientes. Os painéis solares reduziriam a evaporação dos canais, especialmente durante os verões quentes da Califórnia. E como a água aquece mais lentamente do que a terra, a água do canal que flui sob os painéis pode resfriá-los em 10 F, aumentando a produção de eletricidade em até 3%.

Essas coberturas também podem gerar eletricidade localmente em muitas partes da Califórnia, reduzindo tanto perdas de transmissão e custos para os consumidores. A combinação de energia sun com armazenamento em bateria pode ajudar a construir microrredes em áreas rurais e comunidades carentes, tornando o sistema de energia mais eficiente e resiliente. Isso mitigaria o risco de perdas de energia devido a condições climáticas extremas, erro humano e incêndios florestais.

Estimamos que o custo para cobrir canais com painéis solares será maior do que construir sistemas montados no solo. Mas quando adicionamos alguns dos co-benefícios, como custos de terra evitados, economia de água, mitigação de ervas daninhas aquáticas e eficiência fotovoltaica aprimorada, descobrimos que os canais solares eram um investimento melhor e forneciam eletricidade que custava menos ao longo da vida útil da energia sun. instalações. E isso antes de considerar os benefícios para a saúde humana de melhor qualidade do ar e redução das emissões de gases de efeito estufa.

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