אמת המים בקליפורניה, המובילה מים יותר מ -400 קילומטרים דרומית מסיירה נבאדה, מתפצלת עם כניסתה לדרום קליפורניה בגבול מחוזות קרן ולוס אנג'לס. DWR בקליפורניה
שינויי האקלים ומחסור במים הם חזיתם ובמרכזם במערב ארה"ב האקלים מתחמם, בצורת רב-שנתית קשה בעיצומה ו אספקת מי תהום נשאבת יתר על המידה במקומות רבים.
מדינות מערביות נוקטות באסטרטגיות רבות להסתגל ללחצים הללו ולהתכונן לעתיד. אלה כוללים צעדים לקידום פיתוח אנרגיה מתחדשת, חיסכון במים וניהול קרקע טבעית ופועלת באופן בר קיימא יותר.
כמהנדסים העובדים על פתרונות חכמים באקלים, מצאנו win-win קל גם למים וגם לאקלים בקליפורניה עם מה שאנו מכנים "פתרון תעלת השמש". על אודות 4,000 מיילים של תעלות להעביר מים לכ -35 מיליון קליפורנים ו -5.7 מיליון דונם של אדמות חקלאיות ברחבי המדינה. כיסוי תעלות אלה בפאנלים סולאריים יפחית את אידוי המים היקרים - אחד המשאבים הקריטיים ביותר בקליפורניה - ויעזור לעמוד ביעדי האנרגיה המתחדשת של המדינה, תוך חיסכון בכסף.
חיסכון במים ובקרקע
קליפורניה היא נוטה לבצורת, ומים הם דאגה מתמדת. עכשיו, האקלים המשתנה מביא מזג אוויר חם ויבש יותר.
בצורת קשה במהלך 10 עד 30 השנים האחרונות מיובשים בארות, גרם לפקידים ליישם מגבלות מים ומתודלק שריפות בר ענקיות. מאמצע אפריל 2021 הייתה המדינה כולה חווה רשמית תנאי בצורת.
יחד עם זאת, לקליפורניה יש מטרות שימור שאפתניות. למדינה יש מנדט להפחית שאיבת מי תהום תוך שמירה על אספקה אמינה לחוות, ערים, חיות בר ו מערכות אקולוגיות. כחלק מיוזמה רחבה של שינויי אקלים, באוקטובר 2020 הנחה מושל גאווין ניוסום את סוכנות משאבי הטבע בקליפורניה להוביל את המאמצים לשמר 30% ממימי האדמה והחוף עד שנת 2030.
מרבית הגשם והשלג בקליפורניה נופלים צפונית לסקרמנטו במהלך החורף, ואילו 80% משימוש במים שלה מתרחשת בדרום קליפורניה, בעיקר בקיץ. זו הסיבה שתעלות נחששות ברחבי המדינה - זו המערכת הגדולה בעולם. אנו מעריכים שכ -1% -2% מהמים שהם נושאים אבדו להתאדות תחת השמש הקליפורנית החמה.
במחקר שנערך לאחרונה, הראינו שכיסוי כל 4,000 המיילים של תעלות קליפורניה בפאנלים סולאריים יעשה זאת לחסוך יותר מ -65 מיליארד ליטרים של מים בשנה על ידי הפחתת אידוי. זה מספיק כדי להשקות 50,000 דונם של אדמות חקלאיות או לענות על צורכי המים למגורים של יותר מ -2 מיליון בני אדם. על ידי ריכוז מתקנים סולאריים בשטח שכבר נמצא בשימוש, במקום לבנות אותם על קרקע לא מפותחת, גישה זו תעזור לקליפורניה לעמוד ביעדי הניהול הקיימים שלה לשניהם. מַיִם ו אדמה אֶמְצָעִי.
כוח ידידותי לאקלים
הצללת תעלות קליפורניה באמצעות פאנלים סולאריים תייצר כמויות משמעותיות של חשמל. ההערכות שלנו מראות שהוא יכול לספק כ- 13 גיגה-ואט של קיבולת אנרגיה מתחדשת, שהם כמחצית מהמקורות החדשים שהמדינה צריכה להוסיף כדי לעמוד בה יעדי חשמל נקיים: 60% ממקורות נטולי פחמן עד 2030 ו- 100% מתחדשים עד 2045.
התקנת פאנלים סולאריים מעל התעלות הופכת את שתי המערכות ליעילות יותר. הפאנלים הסולאריים יפחיתו את האידוי מהתעלות, במיוחד בקיץ החם של קליפורניה. ומכיוון שהמים מתחממים לאט יותר מהיבשה, מי התעלה שזורמים מתחת לפאנלים יכולים לקרר אותם ב -10 F, להגביר את ייצור החשמל בעד 3%.
לוחות אלה יכולים גם לייצר חשמל באופן מקומי באזורים רבים בקליפורניה, והוריד את שניהם הפסדי העברה ועלויות לצרכנים. שילוב של אנרגיה סולארית עם אחסון סוללות יכול לסייע בבניית מיקרו-רשתות באזורים כפריים ובקהילות מוחלשות, מה שהופך את מערכת החשמל ליעילה ועמידה יותר. זה היה מקטין את הסיכון לאובדן חשמל עקב מזג אוויר קיצוני, טעות אנוש ושריפות.
אנו מעריכים כי העלות לתוחלת תעלות עם פאנלים סולאריים גבוהה יותר מבניית מערכות צמודות קרקע. אך כאשר הוספנו כמה מהיתרונות המשותפים, כגון הימנעות מעלויות קרקע, חיסכון במים, הפחתת גראס במים ויעילות PV משופרת, גילינו שתעלות סולאריות היו השקעה טובה יותר וסיפקו חשמל שעלה פחות לאורך חיי השמש. התקנות.
פאנלים סולאריים המותקנים מעל תעלות מגבירים את היעילות של שתי המערכות. ברנדי מקווין, CC BY-ND
יתרונות לאדמה
תעלות שמש הן הרבה יותר מסתם ייצור אנרגיה מתחדשת וחיסכון במים. בניית מערכים סולאריים ארוכים ודקים אלה עלולה למנוע הסבה של יותר מ 80,000 דונם של אדמות חקלאיות או בית גידול טבעי לחוות סולאריות.
קליפורניה מגדלת אוכל לאוכלוסייה עולמית הולכת וגדלה מייצר יותר מ -50% מהפירות, האגוזים והירקות שצרכנים אמריקאים אוכלים. עם זאת, יכול להיות עד 50% מיכולת האנרגיה המתחדשת החדשה לעמוד ביעדי הפחמן ממוקם באזורים חקלאיים, כולל שטחים גדולים של שטחים חקלאיים ראשוניים.
מתקני תעלות שמש יגן גם על חיות הבר, על מערכות אקולוגיות ועל אדמות חשובות מבחינה תרבותית. פיתוחים סולאריים בקנה מידה גדול יכולים לגרום אובדן בית גידול, השפלה ופיצול, העלול לפגוע במינים מאוימים כגון צב מדבר Mojave.
הם גם יכולים לפגוע בקהילות צמחי שיח מדבר, כולל צמחים החשובים מבחינה תרבותית לשבטים ילידים. כדוגמה, בנייה של מרכז אנרגיה סולארית בראשית במדבריות סונורן ומוג'אב בשנים 2012-2014 השמיד שבילים ואתרי קבורה ופגע בחפצים תרבותיים חשובים, מדרבן סכסוך משפטי ממושך.
מנקה את האוויר
על ידי ייצור חשמל נקי, תעלות שמש יכולות לשפר את איכות האוויר - בעיה רצינית במרכז קליפורניה חלק מהאוויר הכי מלוכלך בארה"ב חשמל סולארי יכול לסייע בהוצאת מנועי דיזל הנישאים לחלקיקים המשאבים מים דרך העמקים החקלאיים בקליפורניה. זה גם יכול לעזור לחייב מספר גדל והולך של כלי רכב קלים וכבדים חשמליים שמעבירים אנשים וסחורות ברחבי המדינה.
יתרון נוסף הוא ריסון עשבים מימיים המחניקים תעלות. ב הודו, שם מפתחים בונים תעלות שמש מאז 2014, צל מהפאנלים מגביל את צמיחת העשבים החוסמים את הניקוז ומגבילים את זרימת המים.
המאבק בעשבים אלה באמצעות קוטל עשבים וציוד מכני הוא יקר, וקוטלי עשבים מאיימים על בריאות האדם ועל הסביבה. עבור תעלות גדולות באורך של 100 מטר בקליפורניה, אנו מעריכים שתעלות הצללה יחסכו כ- 40,000 דולר לכל מייל. בכל רחבי המדינה, החיסכון יכול להגיע ל -69 מיליון דולר בשנה.
עיבוד אמן של מערכת תעלות סולאריות לקליפורניה. סולאר אקווהריד LLC, CC BY-ND
הבאת תעלות שמש לקליפורניה
בעוד שהודו בנתה מערכים סולאריים מעל תעלות וארה"ב מתפתחת פרויקטים סולאריים צפיםבקליפורניה חסרים אבות טיפוס ללימוד מקומי.
דיונים מתקיימים בפרויקטי הפגנה גדולים וקטנים בעמק המרכזי ובדרום קליפורניה. בניית אבות טיפוס תסייע למפעילים, מפתחים ורגולטורים לשכלל את העיצובים, להעריך את ההשפעות הסביבתיות, למדוד את עלויות הפרויקטים ואת התועלת ולהעריך את ביצועי מערכות אלה. עם נתונים נוספים, המתכננים יכולים למפות אסטרטגיות להרחבת תעלות השמש ברחבי הארץ, ואולי גם ברחבי המערב.
ייקח תריסר שותפים או יותר לתכנן, לממן ולבצע פרויקט תעלה סולארית בקליפורניה. שותפויות ציבוריות-פרטיות יכללו ככל הנראה סוכנויות ממשלתיות פדרליות, מדינות ומקומיות, מפתחי פרויקטים וחוקרים באוניברסיטאות.
תשתית הכוח המזדקנת של קליפורניה תרמה שריפות קטסטרופליות ו הפסקות מרובות ימים. בניית פיתוחים סולאריים חכמים בתעלות ובאדמות מופרעות אחרות יכולה להפוך את תשתיות החשמל והמים לעמידות יותר תוך חיסכון במים, הפחתת עלויות ועזרה במאבק בשינויי האקלים. אנו מאמינים שזה מודל שיש לקחת בחשבון ברחבי הארץ - וכדור הארץ.
על המחבר
רוג'ר ביילס, פרופסור מכובד להנדסה, אוניברסיטת קליפורניה, מרסד ו ברנדי מקווין, חוקר פוסט-דוקטורט בחקר הסביבה, אוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז
ספרים קשורים
הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית
מאת פול הוקן וטום שטייר
מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון
עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן
מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
עם ההשפעות של שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לקצץ בפליטת גזי חממה עולמיים הוא לא פחות דחוף. זה אתגר מרתיע, אך הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמידה בו קיימות כיום. קבוצה קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להכניס אותנו לנתיב לעתיד נמוך בפחמן. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות המתאימות לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתאר את מדיניות האנרגיה שתשפיע בצורה הגדולה ביותר על עתידנו באקלים, ומתאר כיצד לתכנן היטב מדיניות זו. זמין באמזון
זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים
מאת נעמי קליין
In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון
מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
