Różności i nowinki technologia

Dlaczego pokrycie kanałów panelami słonecznymi to ruch mocy

Masło orzechowe i galaretka. Hall & Oates. Teraz istnieje duet, który dosłownie iw przenośni mógłby być jeszcze potężniejszy: panele słoneczne i kanały. A co by było, gdybyśmy zamiast pozostawić otwarte kanały, pozwalając słońcu wyparować wodę, przykryliśmy je panelami, które zarówno przesłaniałyby cenny płyn, jak i gromadziły energię słoneczną? Może ludzkość mogą idź na to.

Naukowcy z Kalifornii właśnie obliczyli, co by się stało, gdyby ich stan uderzył panelami słonecznymi w 4000 mil jego kanałów, w tym głównego akweduktu kalifornijskiego, a wyniki wskazują na potencjalnie piękne partnerstwo. Studium wykonalności, opublikowane w czasopiśmie Zrównoważony rozwój przyrody, stwierdza, że ​​zastosowanie tych paneli w całym stanie pozwoliłoby rocznie zaoszczędzić 63 miliardy galonów wody przed parowaniem. Jednocześnie panele słoneczne w odsłoniętych kanałach Kalifornii dostarczałyby 13 gigawatów energii odnawialnej rocznie, co stanowi około połowy nowej mocy, której stan potrzebuje, aby osiągnąć cele dekarbonizacji do roku 2030.

Kalifornijski system wodociągowy jest największym na świecie, obsługuje 35 milionów ludzi i 5,7 miliona akrów ziemi uprawnej. Siedemdziesiąt pięć procent dostępnej wody znajduje się w północnej jednej trzeciej części stanu, podczas gdy dolne dwie trzecie stanu stanowi 80 procent zapotrzebowania miejskiego i rolniczego. Przepompowywanie całej tej wody wymaga pomp, aby płynęła pod górę; w związku z tym system wodny jest największym pojedynczym konsumentem energii elektrycznej w stanie.

Kanały z panelami słonecznymi nie tylko wytwarzałyby energię odnawialną do wykorzystania w całym stanie, ale także same zasilałyby system wodny. „Pokrywając kanały panelami słonecznymi, możemy zmniejszyć parowanie i uniknąć zakłócania naturalnych i uprawnych terenów, zapewniając jednocześnie energię odnawialną i inne dodatkowe korzyści” – mówi inżynier ds. Środowiska Brandi McKuin z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Merced i Uniwersytetu Kalifornijskiego, Santa Cruz, główny autor artykułu.

Jak na ironię, wydajność paneli słonecznych spada wraz ze wzrostem temperatury. W ogniwie słonecznym fotony ze słońca wybijają elektrony z atomów, wytwarzając prąd elektryczny. Kiedy panel staje się zbyt gorący, elektrony są już wzbudzone, więc nie wytwarzają one tak dużo energii, gdy są przemieszczane przez fotony. Łączenie paneli nad kanałami w pewnym sensie sprawiłoby, że byłyby one chłodzone wodą, zwiększając ich wydajność. „A dodatkowo”, dodaje McKuin, „cień od paneli ogranicza rozwój chwastów wodnych, które są głównym problemem w utrzymaniu kanału”.

Obraz może zawierać: Wszechświat, Kosmos, Astronomię, Kosmos, Planetę, Noc, Na zewnątrz, Księżyc i Naturę

Inżynieria też nie byłaby aż tak skomplikowana. Można było przerzucić na kanał stalową kratownicę i przykryć ją panelami. Indie faktycznie eksperymentowały z takimi kanałami słonecznymi i oddały do ​​użytku jeden 25-milowy odcinek o szacunkowym koszcie 14 milionów dolarów.

Żeby było jasne, ten nowy dokument nie jest stanowczym wezwaniem do urzędników państwowych, aby natychmiast objąć wszystkie kanały panelami słonecznymi. „Nasz artykuł nie jest szczegółowym projektem technicznym ani projektem koncepcyjnym – jest to studium wykonalności, dowód słuszności koncepcji umożliwiający przejście do następnej fazy inwestycji w projekt demonstracyjny” – mówi inżynier Roger Bales z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Merced. „Ale myślę, że ilość energii elektrycznej może być znacząca, zarówno w całym stanie, jak i lokalnie”.

Bales i McKuin obliczyli to wszystko, uwzględniając różne modele. Na przykład szybkości parowania pochodziły z modeli hydrologicznych. Wykorzystali także modele klimatyczne, aby przewidzieć, jak stan będzie się ocieplać w nadchodzących latach. Uzyskano tak ziarnistość, że obliczyli również, w jaki sposób efekt chłodzenia wody w kanale poprawiłby wydajność generowania paneli.

Ostatecznie wylądowali na potencjalnych rocznych oszczędnościach w wysokości 63 miliardów galonów wody w Kalifornii. Ale wzięli również pod uwagę ludzkie korzyści płynące z takiego projektu, które są bardziej mgliste. Na przykład wielu rolników pompuje wodę za pomocą generatorów diesla. Gdyby zamiast tego panele słoneczne dostarczały tę energię, mogłoby to ograniczyć lokalne emisje, poprawiając w ten sposób jakość powietrza. „Możesz spojrzeć na koszty ekonomiczne, ale możesz także przyjrzeć się korzyściom społecznym” – mówi Bales.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook