يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ

يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ تنقسم قناة كاليفورنيا ، التي تنقل المياه على بعد أكثر من 400 ميل جنوبًا من سييرا نيفادا ، عند دخولها جنوب كاليفورنيا عند حدود مقاطعتي كيرن ولوس أنجلوس. كاليفورنيا DWR

يحتل تغير المناخ وندرة المياه مركز الصدارة في غرب الولايات المتحدة المناخ آخذ في الاحترار, هناك جفاف حاد لعدة سنوات و يتم ضخ إمدادات المياه الجوفية بشكل مفرط في العديد من المواقع.

الدول الغربية تتبع العديد من الاستراتيجيات ل التكيف مع هذه الضغوط والاستعداد للمستقبل. وتشمل هذه التدابير لتعزيز تنمية الطاقة المتجددة ، والحفاظ على المياه ، وإدارة الأراضي الطبيعية وأراضي العمل بشكل أكثر استدامة.

بصفتنا مهندسين يعملون على حلول ذكية للمناخ ، وجدنا مكسبًا سهلًا لكل من المياه والمناخ في كاليفورنيا من خلال ما نطلق عليه "حل القناة الشمسية". حول 4,000 ميل من القنوات نقل المياه إلى حوالي 35 مليون من سكان كاليفورنيا و 5.7 مليون فدان من الأراضي الزراعية عبر الولاية. إن تغطية هذه القنوات بألواح شمسية من شأنه أن يقلل من تبخر المياه الثمينة - أحد أهم موارد كاليفورنيا - ويساعد على تحقيق أهداف الطاقة المتجددة للولاية ، مع توفير المال أيضًا.

الحفاظ على المياه والأرض

كاليفورنيا عرضة للجفاف، والماء مصدر قلق دائم. الآن ، يتسبب المناخ المتغير في ارتفاع درجة حرارة الطقس وجفافه.

حالات جفاف شديدة على مدى السنوات العشر إلى الثلاثين الماضية جفت الآبار، تسبب المسؤولون لتنفيذ قيود المياه وتأجيجها حرائق الغابات الهائلة. اعتبارًا من منتصف أبريل 2021 ، كانت الدولة بأكملها تعاني رسميًا من ظروف الجفاف.

في الوقت نفسه ، تمتلك كاليفورنيا أهدافًا طموحة للحفاظ على البيئة. الدولة لديها تفويض ل تقليل ضخ المياه الجوفية مع الحفاظ على الإمدادات الموثوقة للمزارع والمدن والحياة البرية و النظم البيئية. كجزء من مبادرة واسعة النطاق لتغير المناخ ، في أكتوبر 2020 ، وجه الحاكم جافين نيوسوم وكالة الموارد الطبيعية بكاليفورنيا لقيادة الجهود للحفاظ على 30٪ من الأراضي والمياه الساحلية بحلول عام 2030.

تسقط معظم الأمطار والثلوج في ولاية كاليفورنيا شمال ساكرامنتو خلال فصل الشتاء ، بينما يستخدم 80٪ من مياهها يحدث في جنوب كاليفورنيا، معظمها في الصيف. هذا هو السبب في ثعبان القنوات عبر الولاية - إنها أكبر نظام من هذا القبيل في العالم. نقدر أن حوالي 1٪ -2٪ من المياه التي تحملها تُفقد بسبب التبخر تحت أشعة الشمس الحارقة في كاليفورنيا.

في دراسة حديثة ، أظهرنا أن تغطية كل 4,000 ميل من قنوات كاليفورنيا بألواح شمسية توفير أكثر من 65 مليار جالون من المياه سنويًا عن طريق تقليل التبخر. وهذا يكفي لري 50,000 فدان من الأراضي الزراعية أو تلبية احتياجات المياه السكنية لأكثر من مليوني شخص. من خلال تركيز منشآت الطاقة الشمسية على الأرض التي يتم استخدامها بالفعل ، بدلاً من بنائها على أرض غير مطورة ، فإن هذا النهج سيساعد كاليفورنيا على تحقيق أهداف الإدارة المستدامة لكليهما ماء و أرض موارد.

قوة صديقة للمناخ

من شأن تظليل قنوات كاليفورنيا بألواح شمسية أن يولد كميات كبيرة من الكهرباء. تشير تقديراتنا إلى أنه يمكن أن يوفر حوالي 13 جيجاوات من طاقة الطاقة المتجددة ، وهو ما يمثل حوالي نصف المصادر الجديدة التي تحتاج الدولة إضافتها لتلبية احتياجاتها. أهداف الكهرباء النظيفة60٪ من مصادر خالية من الكربون بحلول عام 2030 و 100٪ قابلة للتجديد بحلول عام 2045.

إن تركيب الألواح الشمسية فوق القنوات يجعل كلا النظامين أكثر كفاءة. ستقلل الألواح الشمسية من التبخر من القنوات ، خاصة خلال فصول الصيف الحارة في كاليفورنيا. ولأن الماء يسخن بشكل أبطأ من الأرض ، فإن مياه القناة المتدفقة أسفل الألواح يمكن أن تبردها بمقدار 10 فهرنهايت ، زيادة إنتاج الكهرباء بنسبة تصل إلى 3٪.

يمكن لهذه الألواح أيضًا توليد الكهرباء محليا في أجزاء كثيرة من كاليفورنيا ، خفض كلاهما خسائر الإرسال وتكاليف المستهلكين. يمكن أن يساعد الجمع بين الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات في بناء شبكات صغيرة في المناطق الريفية والمجتمعات المحرومة ، مما يجعل نظام الطاقة أكثر كفاءة ومرونة. هذا من شأنه أن يخفف من مخاطر فقدان الطاقة بسبب الطقس القاسي والخطأ البشري وحرائق الغابات.

نحن نقدر أن تكلفة تمديد القنوات بألواح شمسية أعلى من تكلفة بناء أنظمة مثبتة على الأرض. ولكن عندما أضفنا بعض الفوائد المشتركة ، مثل تجنب تكاليف الأراضي ، وتوفير المياه ، وتخفيف الحشائش المائية وتحسين الكفاءة الكهروضوئية ، وجدنا أن القنوات الشمسية كانت استثمارًا أفضل ووفرت الكهرباء التي تكلف أقل على مدى عمر الطاقة الشمسية. المنشآت.يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ تزيد الألواح الشمسية المثبتة فوق القنوات من كفاءة كلا النظامين. براندي ماكوين, CC BY-ND

فوائد للأرض

القنوات الشمسية هي أكثر بكثير من مجرد توليد الطاقة المتجددة وتوفير المياه. يمكن أن يؤدي بناء هذه المصفوفات الشمسية الطويلة الرفيعة إلى منع تحويل أكثر من 80,000 فدان من الأراضي الزراعية أو الموائل الطبيعية إلى مزارع شمسية.

تزرع كاليفورنيا الغذاء لسكان العالم المتزايدين باستمرار تنتج أكثر من 50٪ من الفواكه والمكسرات والخضروات التي يأكلها المستهلكون في الولايات المتحدة. ومع ذلك ، يمكن أن تصل إلى 50 ٪ من قدرة الطاقة المتجددة الجديدة لتلبية أهداف إزالة الكربون تقع في المناطق الزراعية، بما في ذلك مساحات شاسعة من الأراضي الزراعية الرئيسية.

ستعمل منشآت القنوات الشمسية أيضًا على حماية الحياة البرية والنظم البيئية والأراضي ذات الأهمية الثقافية. يمكن أن ينتج عن التطورات الشمسية على نطاق واسع فقدان الموائل وتدهورها وتجزئتها، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالأنواع المهددة مثل سلحفاة موهافي الصحراوية.

يمكنهم أيضا تضر بمجتمعات نباتات فرك الصحراء، بما في ذلك النباتات ذات الأهمية الثقافية للقبائل الأصلية. على سبيل المثال ، بناء مركز جينيسيس للطاقة الشمسية في صحاري Sonoran و Mojave في 2012-2014 دمرت الممرات ومواقع الدفن وألحقت أضرارًا بقطع أثرية ثقافية مهمة، مما يؤدي إلى نزاع قانوني طويل الأمد.

تطهير الجو

من خلال توليد الكهرباء النظيفة ، يمكن للقنوات الشمسية تحسين جودة الهواء - وهي مشكلة خطيرة في وسط كاليفورنيا بعض من أقذر الهواء في الولايات المتحدة يمكن للكهرباء الشمسية أن تساعد في إيقاف محركات الديزل التي تقذف الجسيمات والتي تضخ المياه عبر الوديان الزراعية في كاليفورنيا. كما يمكن أن تساعد في الشحن أعداد متزايدة من المركبات الكهربائية الخفيفة والثقيلة التي تنقل الأشخاص والبضائع في جميع أنحاء الولاية.

هناك فائدة أخرى تتمثل في الحد من الأعشاب المائية التي تخنق القنوات. في الهند، حيث يقوم المطورون ببناء قنوات شمسية منذ عام 2014 ، فإن الظل من الألواح يحد من نمو الأعشاب الضارة التي تسد المصارف وتحد من تدفق المياه.

مكافحة هذه الأعشاب بمبيدات الأعشاب والمعدات الميكانيكية مكلفة ، ومبيدات الأعشاب تهدد صحة الإنسان والبيئة. بالنسبة للقنوات الكبيرة التي يبلغ عرضها 100 قدم في ولاية كاليفورنيا ، فإننا نقدر أن قنوات التظليل ستوفر حوالي 40,000 ألف دولار أمريكي لكل ميل. على مستوى الولاية ، يمكن أن تصل المدخرات إلى 69 مليون دولار في السنة.يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ تقديم فنان لنظام قناة شمسية في ولاية كاليفورنيا. سولار اكواغريد ذ م م, CC BY-ND

جلب القنوات الشمسية إلى كاليفورنيا

بينما قامت الهند ببناء صفائف شمسية فوق القنوات وتتطور الولايات المتحدة مشاريع الطاقة الشمسية العائمة، كاليفورنيا تفتقر إلى نماذج أولية للدراسة محليًا.

المناقشات جارية لكل من المشاريع الإيضاحية الكبيرة والصغيرة في الوادي الأوسط وجنوب كاليفورنيا. من شأن نماذج البناء الأولية أن تساعد المشغلين والمطورين والمنظمين على تحسين التصاميم ، وتقييم التأثيرات البيئية ، وقياس تكاليف وفوائد المشروع ، وتقييم أداء هذه الأنظمة. مع المزيد من البيانات ، يمكن للمخططين رسم استراتيجيات لتوسيع القنوات الشمسية على مستوى الولاية ، وربما عبر الغرب.

سوف يستغرق الأمر اثني عشر شريكًا أو أكثر لتخطيط وتمويل وتنفيذ مشروع قناة شمسية في كاليفورنيا. من المرجح أن تشمل الشراكات بين القطاعين العام والخاص الوكالات الحكومية الفيدرالية والولائية والمحلية ومطوري المشاريع والباحثين الجامعيين.

ساهمت البنية التحتية القديمة للطاقة في كاليفورنيا في ذلك حرائق الغابات الكارثية و انقطاعات لعدة أيام. يمكن أن يؤدي بناء مشاريع الطاقة الشمسية الذكية على القنوات والأراضي المضطربة الأخرى إلى جعل البنية التحتية للطاقة والمياه أكثر مرونة مع توفير المياه وخفض التكاليف والمساعدة في مكافحة تغير المناخ. نعتقد أنه نموذج يجب أخذه في الاعتبار في جميع أنحاء البلاد - وكوكب الأرض.المحادثة

نبذة عن الكاتب

روجر باليسأستاذ الهندسة المتميز ، جامعة كاليفورنيا، ميرسيد و براندي ماكوينباحث ما بعد الدكتوراه في الدراسات البيئية ، جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

 

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...
ما هو اندلاع العاصفة في الأعاصير ولماذا هو شديد الخطورة؟
ما هو اندلاع العاصفة في الأعاصير ولماذا هو شديد الخطورة؟
by أنتوني سي ديدليك جونيور
مع توجه إعصار سالي إلى ساحل الخليج الشمالي يوم الثلاثاء 15 سبتمبر 2020 ، حذر خبراء الأرصاد من ...

أحدث المقالات

تتقلص جميع الأنهار الجليدية في العالم تقريبًا - وبسرعة
تتقلص جميع الأنهار الجليدية في العالم تقريبًا - وبسرعة
by Peter Rüegg ، ETH زيورخ
تُظهر دراسة جديدة مدى سرعة فقدان الأنهار الجليدية للسمك والكتلة على مدار العقدين الماضيين.
يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ
يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية فوق قنوات كاليفورنيا إلى عائدات المياه والأرض والهواء والمناخ
by روجر باليس وبراندي ماكوين ، جامعة كاليفورنيا
يحتل تغير المناخ وندرة المياه موقع الصدارة في غرب الولايات المتحدة. مناخ المنطقة آخذ في الاحترار ، وشديد ...
التغييرات في الطقس: أوضح النينيو والنينيا
التغييرات في الطقس: أوضح النينيو والنينيا
by جاسي براون ، CSIRO
نحن ننتظر تحسبا لموجات الجفاف والفيضانات عندما يتم التنبؤ بظواهر النينيو والنينيا ولكن ما هي هذه الأحداث المناخية؟
تواجه الثدييات مستقبلًا غير مؤكد مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية
تواجه الثدييات مستقبلًا غير مؤكد مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية
by ماريا بانيو وروب سالغيرو جوميز
حتى مع ظهور الحرائق والجفاف والفيضانات بانتظام في الأخبار ، من الصعب فهم الخسائر البشرية للمناخ ...
تضرب موجات الجفاف الأطول والأكثر تواتراً غرب الولايات المتحدة
تضرب موجات الجفاف الأطول والأكثر تواتراً غرب الولايات المتحدة
by روز برانت ، جامعة أريزونا
على خلفية ارتفاع درجات الحرارة باطراد وانخفاض مجاميع هطول الأمطار السنوية ، فترة الجفاف القصوى ...
الزراعة دون إزعاج التربة يمكن أن تقلل من تأثير الزراعة على المناخ بنسبة 30٪
الزراعة دون إزعاج التربة يمكن أن تقلل من تأثير الزراعة على المناخ بنسبة 30٪
by ساشا موني ، جامعة نوتنغهام وآخرون
ربما بسبب عدم وجود مداخن تجشؤ الدخان ، مساهمة مزارع العالم في تغير المناخ ...
Hope Springs Eternal للأنواع التي تواجه الانقراض
Hope Springs Eternal للأنواع التي تواجه الانقراض
by اليكس كيربي
الانقراض إلى الأبد ، لكنه ليس حتميا. بعض الأنواع المهددة هي الآن ناجية بشكل مفاجئ. هل يمكن للآخرين متابعة ...
تظهر سنوات 2,000 من السجلات أنها أصبحت أكثر سخونة وأسرع
تظهر سنوات 2,000 من السجلات أنها أصبحت أكثر سخونة وأسرع
by بن هينلي ، جامعة ملبورن
إعادة بناء جديدة لدرجة حرارة الأرض على مدى 2,000 عام الماضية ، نُشرت اليوم في Nature Geoscience ، تسلط الضوء على ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.