Meno siccità e più ecosostenibilità: canali d’acqua e fotovoltaico

Com’è vero che l’accostamento di burro d’arachidi e marmellata è ottimo, può esserlo anche quello che riguarda i pannelli fotovoltaici e i corsi d’acqua.
Invece di lasciare i canali aperti ed assecondare l’evaporazione dell’acqua, si potrebbe prevedere un sistema atto a coprire gli stessi, utilizzando dei pannelli fotovoltaici. Questi non soltanto provvederebbero ad ombreggiare l’intero canale, ma allo stesso tempo sarebbero in grado di sviluppare abbastanza energia elettrica green da permettere la conversione in elettrico in molte applicazioni.

Degli scienziati della California hanno preso in considerazione uno scenario nel quale è stata prevista l’installazione di pannelli solari su oltre 4.000 miglia dei suoi canali d’acqua, incluso il principale acquedotto della California. Il loro studio di fattibilità, pubblicato sulla rivista Nature Sustainability, rileva che se applicato in tutto lo stato, ogni anno i pannelli fotovoltaici permetterebbero il risparmio di oltre 63 miliardi di galloni d’acqua. Allo stesso tempo, i pannelli solari sarebbero in grado di generare 13 gigawatt di energia rinnovabile all’anno, che è circa la metà della capacità di cui lo stato ha bisogno per raggiungere il suo obiettivo di decarbonizzazione entro il 2030.

Il sistema di trasporto dell’acqua della California è il più grande del mondo e serve 35 milioni di persone e 5,7 milioni di acri di terreno agricolo. Trasportare l’acqua ed in particolare farla scorrere in salita, richiede l’ausilio di grosse pompe e per questo motivo il sistema idrico è il più grande consumatore di elettricità dello stato.

I canali con installazioni di pannelli solari non soltanto produrrebbero dell’energia rinnovabile da poter utilizzare in tutto lo stato, ma inoltre garantirebbero l’autosostentamento del sistema idrico stesso.
“Coprendo i canali con pannelli solari, possiamo ridurre l’evaporazione, fornendo al contempo energia rinnovabile e altri vantaggi non indifferenti”, afferma l’ingegnere ambientale Brandi McKuin dell’Università della California, Merced e dell’Università della California, Santa Cruz.

È risaputo che all’aumentare delle temperature, le prestazioni dei pannelli fotovoltaici diminuiscono.
I pannelli installati sui canali sarebbero in un certo senso, raffreddati ad acqua ed in questo modo aumenterebbe l’efficienza energetica degli stessi.
“E inoltre”, aggiunge McKuin, “l’ombra dei pannelli mitiga la crescita delle erbacce acquatiche, che è un importante problema di manutenzione dei canali”.

“Il nostro articolo non è un progetto ingegneristico dettagliato o un progetto concettuale: è uno studio di fattibilità, una prova di concetto per portarlo alla fase successiva dell’investimento in un progetto dimostrativo”, afferma l’ingegnere Roger Bales dell’Università della California, Merced. “Ma penso che la quantità di elettricità potrebbe essere significativa, sia a livello statale che locale”.

Bales e McKuin hanno condotto il loro studio prendendo in considerazione i maggiori fattori ambientali. Ad esempio i tassi di evaporazione provengono da alcuni modelli idrologici ed hanno anche inserito dei modelli climatici sul riscaldamento globale previsto nei prossimi anni.
Sono stati così meticolosi da calcolare persino come l’azione dissipativa dell’acqua del canale possa influire sul miglioramento dell’efficienza di funzionamento dei pannelli fotovoltaici.

Naturalmente hanno anche tenuto conto dei vantaggi globali di questo progetto. Attualmente molti agricoltori pompano l’acqua dai canali utilizzando dei generatori a diesel: se per le pompe venisse utilizzata l’energia convertita dai pannelli solari, le emissioni locali potrebbero quasi azzerarsi, contribuendo al miglioramento della qualità dell’aria.

“Puoi guardare ai costi economici, ma puoi anche guardare ai benefici sociali”, afferma Bales.

Inoltre posizionando i pannelli sui canali, lo stato non dovrebbe convertire i terreni coltivati ​​o interrompere gli habitat naturali per creare dei vasti parchi solari e potrebbe essere un modo per preparare il territorio all’adozione di massa delle auto elettriche, considerando ad esempio che l’acquedotto della California corre lungo l’Interstate 5. Questa è la strada principale di collegamento tra la metà settentrionale e meridionale dello stato. Dove ora ci sono distributori di benzina disseminati lungo il percorso, in futuro potrebbero esserci delle stazioni di ricarica per auto che traggono energia dal vicino acquedotto.

“La siccità fa parte della nostra storia e del nostro futuro”, afferma Kiparsky. “È solo che per il cambiamento climatico, si prevede che la situazione possa soltanto peggiorare”. Man mano che lo stato diventa più caldo, sempre più acqua evapora dai suoi canali ed un progetto del genere può aiutare a gestire meglio la situazione.

Nonostante i ricercatori si siano concentrati sulla California, questo progetto “potrebbe essere facilmente applicato ad altre località”, afferma McKuin. “Nelle regioni del mondo soggette a stress idrico con canali aperti, ha molto senso prendere in considerazione un approccio simile”.

Quando si pensa ad un progetto infrastrutturale così grande, ci si può soltanto immaginare quante sfide si debbano affrontare. Ad esempio, questi ricercatori non hanno tenuto conto dei potenziali effetti sulla fauna selvatica: la copertura dei canali potrebbe impedire l’accesso agli uccelli acquatici che dipendono da esso per l’habitat, soprattutto considerando che la California ha già perso più del 90% delle sue zone umide.

Non si tratta comunque di un’idea del “tutto o niente”: alcuni canali potrebbero essere convertiti, mentre altri rimanere aperti. Questo significherebbe non arrivare a risparmiare 63 miliardi di galloni d’acqua ogni anno, ma questo metodo sarebbe in grado comunque di fornire l’energia elettrica necessaria alle pompe dell’acqua e alle stazioni di ricarica per auto elettriche.

Articolo originale: https://www.wired.com/story/why-covering-canals-with-solar-panels-is-a-power-move/

Redazione Fare Elettronica