California lanzó el primer panel de canal solar: he aquí por qué es una gran victoria


La creciente evidencia sugiere el oeste de los Estados Unidos se encuentra ahora en su peor megasequía en al menos 1.200 años. Los suministros de agua subterránea son siendo bombeado en exceso en muchos lugares, y la sequedad, los incendios forestales y la disminución de los suministros de agua están haciendo cambio climático personal para millones de personas.

Como un ingenierohe estado trabajando con colegas en una forma de proteger los suministros de agua e impulsar la energía renovable para proteger el clima.

Lo llamamos la solución del canal solar y está a punto de probarse en California.

Sobre 4,000 millas de canales transportar agua a unos 35 millones de californianos y 5,7 millones de acres de tierras de cultivo en todo el estado. Como nosotros explicado en un estudio de 2021cubrir estos canales con paneles solares reduciría la evaporación del agua preciosa, uno de los recursos más críticos de California, y ayudaría a cumplir con los objetivos de energía renovable del estado, al mismo tiempo que ahorraría dinero.

los primeros prototipos en EE.UU. ya que ahora se están desarrollando canales tanto de tramo ancho como de tramo estrecho en el Valle Central de California. Investigadores de la Universidad de California, Merced, están involucrados en el proyecto y trataremos de determinar cómo esto puede convertirse en una solución a gran escala.

Conservando el agua y la tierra

california es propenso a la sequía, y el agua es una preocupación constante. Ahora, el clima cambiante está trayendo un clima más cálido y seco.

Sequías severas en los últimos 10 a 30 años pozos secoshizo que los funcionarios implementaran restricciones de agua y alimentado incendios forestales masivos.

Al mismo tiempo, California tiene objetivos de conservación ambiciosos. El Estado tiene el mandato de reducir el bombeo de agua subterránea manteniendo suministros confiables para granjas, ciudades, vida silvestre y ecosistemas. Como parte de una amplia iniciativa sobre el cambio climático, en octubre de 2020, el gobernador Gavin Newsom ordenó a la Agencia de Recursos Naturales de California que encabezara los esfuerzos conservar el 30% de la tierra y las aguas costeras para 2030.

La mayor parte de la lluvia y la nieve de California cae al norte de Sacramento durante el invierno, mientras que el 80% de su consumo de agua ocurre en el sur de California, sobre todo en verano. Es por eso que los canales serpentean por todo el estado: es el sistema de este tipo más grande del mundo. Estimamos que entre el 1 % y el 2 % del agua que transportan se pierde por evaporación bajo el sol de California.

En un estudio de 2021, demostramos que cubrir las 4000 millas de los canales de California con paneles solares ahorrar más de 65 mil millones de galones de agua anualmente al reducir la evaporación. Eso es suficiente para regar 50,000 acres de tierras de cultivo o satisfacer las necesidades residenciales de agua de más de 2 millones de personas. Al concentrar las instalaciones solares en terrenos que ya se están utilizando, en lugar de construirlas en terrenos no urbanizados, este enfoque ayudaría a California a cumplir sus objetivos de gestión sostenible para ambos agua y tierra recursos.

Energía respetuosa con el clima

Proteger los canales de California con paneles solares generaría cantidades sustanciales de electricidad. Nuestras estimaciones muestran que podría proporcionar unos 13 gigavatios de capacidad de energía renovable, que es aproximadamente la mitad de las nuevas fuentes que el estado necesita agregar para cumplir con su objetivos de electricidad limpia: 60% de fuentes libres de carbono para 2030 y 100% renovable para 2045.

La instalación de paneles solares sobre los canales hace que ambos sistemas sean más eficientes. Los paneles solares reducirían la evaporación de los canales, especialmente durante los calurosos veranos de California. Y debido a que el agua se calienta más lentamente que la tierra, el agua del canal que fluye debajo de los paneles podría enfriarlos 10 F, impulsar la producción de electricidad hasta en un 3%.

Estas marquesinas también podrían generar electricidad localmente en muchas partes de California, reduciendo tanto pérdidas de transmisión y costes para los consumidores. La combinación de la energía solar con el almacenamiento de baterías puede ayudar a construir microrredes en áreas rurales y comunidades desatendidas, lo que hace que el sistema de energía sea más eficiente y resistente. Esto mitigaría el riesgo de pérdidas de energía debido a condiciones climáticas extremas, errores humanos e incendios forestales.

Estimamos que el costo de atravesar canales con paneles solares será más alto que construir sistemas montados en el suelo. Pero cuando añadimos algunos de los beneficios colaterales, como costos de terreno evitados, ahorro de agua, mitigación de malezas acuáticas y eficiencia fotovoltaica mejorada, descubrimos que los canales solares eran una mejor inversión y proporcionaban electricidad a un costo menor durante la vida útil del sistema solar. instalaciones. Y esto es antes de tener en cuenta los beneficios para la salud humana de la mejora de la calidad del aire y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Los paneles solares dan sombra a los canales y los canales enfrían los paneles.
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