Kaliforniya temiz enerji üretirken nasıl su tasarrufu sağlayabilir?

2021’de UC Merced’deki ekibimiz, Kaliforniya’nın geniş sulama kanalları ağını güneş panelleriyle kaplamanın hem temiz enerjiye hem de su tasarrufuna önemli katkılar sağlayabileceğini ve aynı anda eyaletin en acil iki ihtiyacını karşılayabileceğini keşfetti.

Eklenen güneş enerjisine ek olarak, eyaletin 4.000 millik kanallarının ve su kemerlerinin gölgelenmesinin, buharlaşmayı azaltarak yılda 63 milyar galon su tasarrufu sağlayabileceğini bulduk; 2 milyondan fazla insan.

Şimdi bu projeksiyonları test etme şansımız var. Geçen yıl California Su Kaynakları Departmanına, San Joaquin Vadisi’nin Turlock Sulama Bölgesi’ne ve Solar AquaGrid firmasına katıldık. ülkenin ilk bu tür projesini inşa etmek ve eyalet genelinde kanalları kapatmanın fizibilitesini değerlendirin. Proje Nexus olarak bilinen pilot, devlet tarafından finanse ediliyor ve önümüzdeki yıl itibariyle yaklaşık 1,6 mil uzunluğundaki iki kanal bölümünde faaliyete geçmesi bekleniyor.

Bu tür güneş kanopileri, Amerika Birleşik Devletleri’nde yıllarca boşuna önerildi. California Su Kaynakları Departmanı ve Federal Islah Bürosu, önceki tasarımların normal kanal bakımını ve işletimini engelleyeceğini tespit etti.

Şimdiye kadar başlıca örnekler, Hindistan’daki altyapı için uygun olmakla birlikte Kaliforniya’nın ana kanallarına kolayca uyarlanamayan çelik kafes sistemlerdi. Kaliforniya ve Amerika Birleşik Devletleri’nin batısında işe yarayacağını düşündüğümüz daha hafif, daha ucuz ve daha esnek kablo süspansiyonu tasarımlarını ancak yakın zamanda belirledik.

Hindistan, Ahmadabad yakınlarındaki Narmada kanalını kaplayan güneş panelleri. Kaliforniya kanallarında kullanım için yeni tasarımlar daha hafif ve daha esnektir.

(Ajit Solanki/İlişkili Basın)

Daha umut verici teknolojiler ortaya çıkıyor ve test edilmesi gerekiyor. Enflasyon Azaltma Yasası’nda yer alan fikir için 25 milyon dolarlık fon sağlayan Islah Bürosu, yeni teknolojiler ışığında orijinal değerlendirmesini yeniden gözden geçirme fırsatına sahip.

Bu fikrin karşılaştığı zorluklardan biri, Kaliforniya’daki ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki su kaynaklarının entegre bir sistem olarak değil, parça parça geliştirilmiş olmasıdır. Turlock Sulama Bölgesi hem su hem de elektrik sağlarken, diğer birçok yerde bu iki kaynak birleştirilmemiştir.

Birçok kanal sahibi ve işletmecisi için elektriğin eklenmesi, uzun vadeli faydaların yanı sıra ek sorumluluklar ve maliyetler anlamına gelir. Değişen bir iklimde altyapılarını ve kapasitelerini korumaya çalışan su bölgeleri, yenilenebilir enerji üretimini yüksek bir öncelik olarak görmeyebilir. Project Nexus’un bu sorunu çözmeye başlayacağını umuyoruz.

Diğer bir zorluk, mevcut hizmet koridorlarının ikili ve üçlü görev yapmasına izin veren projelerin tüm faydalarının ölçülmesiyle ilgilidir. Örneğin, Turlock bölgesi için, kanalların üzerine güneş enerjisi inşa etmek, verimli tarımsal veya doğal arazilerin enerji üretimi için yeniden kullanılmasını önler. Araştırmamızın önemli bir parçası, sistemin tüm ekonomik, çevresel ve sosyal faydalarını dikkate alan bir maliyet analizi geliştirmektir.

Federal kanallar ve su kemerleri üzerinde güneş enerjisi aynı şekilde Islah Bürosu’nun kamu arazilerinde yenilenebilir enerji geliştirme hedeflerine ulaşmasına yardımcı olarak hassas ekosistemler, vahşi yaşam habitatı ve diğer değerli varlıklar üzerindeki baskıyı azaltabilir.

Bu projelerin hızlandırılması, hareketli su üzerinde yüzen güneş enerjisi de dahil olmak üzere ek tasarımları değerlendirmek için prototiplere daha fazla yatırım gerektirecektir. Eyalet ve federal politika yapıcıların da su bölgelerini temiz enerjiye geçiş yapmaya teşvik etmek için daha fazlasını yapması gerekecek. Turlock Sulama Bölgesi, kısmen Kaliforniya’nın 2030 yılına kadar gücünün %60’ını yenilenebilir kaynaklardan üretme yetkisiyle motive edildi.

Geniş su sistemimizi daha değerli ve verimli hale getirirken fosil yakıtlardan geçişi hızlandırmak ve aynı anda sahip olduğumuz en önemli iki hedefi ilerletmek için ortak bir fırsatımız var. Değişen iklim gerçeğimize acilen daha fazla sistematik düşünceye ve entegre yanıtlara ihtiyacımız var.

Brandi McKuin, UC Merced’deki Sierra Nevada Araştırma Enstitüsü’nde bir proje bilimcisidir. Roger Bales, UC Merced’de seçkin bir mühendislik ve yönetim profesörüdür.