الفائزون بجائزة AquaGrid الشمسية ، وجامعة كاليفورنيا ميرسيد ، ومنطقة تورلوك للري ، وإدارة الموارد المائية في كاليفورنيا 2023 معرض جيزمودو للعلوم لابتكار طريقة للجمع بين الطاقة النظيفة والحفاظ على المياه.
السؤال
هل سيساعد تغطية أميال من قنوات كاليفورنيا بألواح شمسية على توفير كميات كبيرة من المياه من التبخر – وتوليد طاقة نظيفة في هذه العملية؟
النتائج
في عام 2021 ، أصدر باحثون في جامعة كاليفورنيا ميرسيد وسانتا كروز نتائج الدراسة بتكليف من شركة Solar AquaGrid ، وهي شركة تطوير مقرها خارج منطقة Bay ، وجدت أن تغطية كل قنوات الري التي يبلغ طولها 4000 ميل في كاليفورنيا باستخدام الألواح الشمسية يمكن أن توفر ما يصل إلى 63 مليار جالون من المياه سنويًا – وهو ما يكفي لاحتياجات مليوني شخص – بينما كما يولد تدفقًا هائلاً محتملاً للطاقة المتجددة. الآن ، تعمل إحدى مرافق المياه المحلية مع الشركة والجامعة على موقعين تجريبيين سيبدأ تشغيلهما العام المقبل كدليل على صحة الفكرة.
لماذا فعلوا ذلك
قال براندي ماكوين ، العالم في جامعة كاليفورنيا ميرسيد والمؤلف الرئيسي لورقة 2021: “إن تغطية قنوات الري بالقنوات المائية أو الألواح الشمسية ليست فكرة جديدة”. ولكن قبل أن يتم الاتصال بـ McKuin وفريقها من قبل Solar AquaGrid ، لم يقم أحد بعد “بدراسة دقيقة تقوم بتحليل اقتصادي وتقني وهندسي لفهم ما إذا كانت الفكرة تستحق المتابعة” ، على حد قولها.
قال جوردان هاريس ، أحد مؤسسي Solar AquaGrid: “كنا بحاجة إلى دعم أكاديمي لنفهم حقًا ما إذا كان هذا ممكنًا”. “الألواح الشمسية أكثر إنتاجية على الماء مما هي عليه فوق الأرض ، لذا فإن المناخ المحلي الأكثر برودة أسفلها يجعلها تعمل بشكل أفضل – اقتصاديات ذلك مهمة.”
قال جوش وايمر ، “إعادة تصور بنيتنا التحتية الحالية ، وسياسات استخدام الأراضي لدينا – سوف تتخذ نهجًا شاملاً مما سبق من أجل تلبية كاليفورنيا لأهدافنا المناخية ، لا سيما بالنظر إلى بناء ستة أضعاف من مصادر الطاقة المتجددة التي نحتاجها” ، مدير الشؤون الخارجية في منطقة الري تورلوك.
لماذا تعتبر الألواح الشمسية فوق القنوات هي الفائز
لقد تم تغطية القنوات بألواح شمسية من قبل ، ولكن لم يقم أحد بالفعل بإجراء العمليات الحسابية حول جدوى وفوائد تغطية قنوات كاليفورنيا ، ولم تتطوع أي منطقة ري لاختبار هذه الفكرة. تواصل مؤسسو Solar AquaGrid مع جامعة كاليفورنيا ميرسيد ، التي لديها مراكز أبحاث للطاقة الشمسية والمياه ، لإجراء دراسة جدوى ، بنتائج رائعة. رأت منطقة تورلوك للري ، وهي مرفق للمياه والكهرباء ، النتائج وقررت محاولة تحويل الفكرة إلى حقيقة واقعة. في عام 2022 ، قامت منطقة تورلوك للري بتأمين أ 20 مليون دولار منحة من الدولة لبناء لوحات في موقعي قناة سيكونان بمثابة إثبات لمفهوم الفكرة.
ماذا بعد
موقعي المشروع قيد الإنشاء وسيبدأ العمل بهما العام المقبل ، ليوفران حوالي 5 ميغاواط من الطاقة. شدد ويمر على أنه بدلاً من الحفاظ على المياه – والذي ، كما يقول ، تستطيع المنطقة القيام به بشكل أكثر كفاءة من خلال طرق أخرى – فإن بعض الفوائد الأخرى ، مثل انخفاض النمو المائي في القنوات وإضافة الطاقة المتجددة دون تناول الأراضي الزائدة ، هي الأكثر إثارة لمنطقة الري تورلوك. ستتم مراقبة نتائج وتأثيرات المشاريع التجريبية بفارغ الصبر من قبل مرافق المياه والكهرباء الأخرى في جميع أنحاء ولاية كاليفورنيا.
الفريق
AquaGrid للطاقة الشمسية، شركة تنمية ؛ باحثون في جامعة كاليفورنيا ميرسيد ، بمن فيهم براندي ماكوين ، المؤلف الرئيسي للدراسة الأولية ؛ إدارة الموارد المائية في كاليفورنيا ، التي تمول المشروع ؛ ومنطقة ري تورلوك ، وهي شركة مياه وكهرباء محلية.
اطلع على القائمة الكاملة للفائزين في Gizmodo Science Fair
