انرژی های نوین؛ کالیفرنیا نصب آزمایشی صفحات خورشیدی بر کانال های آب را شروع می کند

اما برای رسیدن به این هدف موانعی وجود دارد که یکی کمبود زمین برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی است. کمبود زمین به خصوص در نواحی شهری هزینه احداث را بالا می‌برد.

حالا بعد از چند سال بحث، دولت ایالتی پروژه‌ای آزمایشی را در دل منطقه زراعی ایالت به نام «سنترال ولی» (دشت مرکزی) دنبال می‌کند که اولین طرح از این نوع در آمریکا خواهد بود.

در این پروژه قرار است بخشی از کانال‌های آب با صفحات خورشیدی پوشانده شود تا نه فقط برق تولید کند بلکه تبخیر آب از کانال‌ها را کاهش دهد

شرکت «آکواگرید» درحال طراحی و نظارت بر این پروژه است که به زودی در پاییز شروع می‌شود.

سازمان منابع آب کالیفرنیا ۲۰ میلیون دلار برای محک زدن این طرح در بخش (کانتی) استانیسلاس اختصاص داده است.

ایده اصلی این پروژه متعلق به دانشگاه ایالتی کالیفرنیا در مِرسِد است که یافته‌های آن را ردگیری و تحلیل خواهد کرد.

کارشناسان این دانشگاه می‌گویند امیدوارند این طرح نهایتا در بخش‌های مختلف غرب آمریکا که حاوی شبکه‌های وسیعی از کانال‌های باز آب است اجرا شود.

مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۱ در این دانشگاه نشان داد که پوشاندن کانال‌های آب ایالت با صفحات خورشیدی می‌تواند ۹۰ درصد از تبخیر آب بکاهد یعنی سالانه از تبخیر ۶۳ میلیون گالن آب جلوگیری کند که آب لوله کشی مورد نیاز بیش از دو میلیون نفر است.

و البته مهمترین فایده آن تولید مقدار زیادی برق بدون نیاز به زمین‌های تازه است.

نصب این صفحات بر کانال‌های محاسنی دارد. اولا با کاهش نوری که به کانال می‌رسد رشد جلبک‌ها و هزینه حفظ و نگهداری کانال‌ها را کاهش می‌دهد.

به علاوه عبور آب از زیر صفحات خورشیدی، آنها را خنک‌تر نگاه می‌دارد که بازدهی صفحات را بالا می‌برد.

دیگر اینکه با وجود برق پاکیزه نیاز کمتری به نصب پمپ‌های دیزلی برای انتقال آب به زمین‌های کشاورزی وجود خواهد داشت.

پروژه آزمایشی در پاییز آتی با نصب صفحات خورشیدی روی بیش از سه کیلومتر کانال شروع خواهد شد.

براساس مطالعه سال ۲۰۲۱ دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، نصب صفحات خورشیدی روی کانال‌های آب در مجموع می تواند ۱۳ گیگاوات برق تولید کند. این بیش از شش برابر برقی است که در سد هوور – یکی از بزرگترین نیروگاه های برق‌آبی آمریکا – تولید می‌شود و برای تامین برق میلیون ها خانه کافیست.

به گفته سازمان انرژی آمریکا هر خانوار در این کشور در سال ۲۰۲۰ به طور متوسط حدود ۱۱ هزار کیلووات-ساعت برق مصرف کرد بنابراین ۱۳ گیگاوات می‌تواند برق ۱.۱ میلیون خانه را برای یک سال کامل تامین کند.

اگر کالیفرنیا شروع به تعمیم این سیستم در ابعاد وسیع کند از هند الگوبرداری کرده است.

هرچند برق در هند عمدتا از نیروگاه‌های زغال سنگی تولید می‌شده، اما این کشور با سالانه ۳۰۰ روز آفتابی جایی ایده آل برای صنعت انرژی خورشیدی است.

تا ۳۱ مارس ۲۰۲۳ ظرفیت تولید برق خورشیدی هند به ۶۶.۷۸ گیگاوات رسید که نزدیک دو برابر اوایل ۲۰۲۰ است.

در هند هم مشکل گرانی نسبی زمین و جمعیت بالا از موانع نسب نیروگاه‌های خورشیدی است.

مقام‌های ایالت گوجارات برای حل این مشکل به کانال‌های آب روی آورده‌اند.

بعد از نصب آزمایشی این صفحات بر ۷۵۰ متر کانال در سال ۲۰۱۴ این پروژه در ابعاد وسیعتر در نقاط مختلف اجرا شد؛ از جمله یک پروژه ۱۰۰ مگاواتی که با نصب صفحات بر حدود ۴۰ کیلومتر کانال در کنار رود نارمادا راه‌اندازی شده است.

گوجارات در مجموع حدود ۸۰ هزار کیلومتر کانال آب دارد که به گفته سازمان برق ایالتی، اگر ۳۰ درصد آنها با صفحات خورشیدی پوشانده شود، ۱۸ هزار مگاوات برق تولید خواهد کرد.

تولید همین میزان برق خورشیدی در جایی غیر از کانال‌ها نیازمند ۹۰ جریب (۳۶ هزار هکتار) زمین خواهد بود.

البته اشکالاتی وجود دارد: از جمله اینکه پایه‌ها صفحات خورشیدی باید برای جلوگیری از خوردگی، با فلز روی گالوانیزه شود. به علاوه محل نصب هم با توجه به پهنا و جهت کانال (نسبت به نور خورشید) مهم است.

همزمان نیروگاه‌های خورشیدی شناور که روی دریاچه‌ها ساخته می‌شود در آمریکا درحال رشد است.

در این مورد هم پرهیز از خریداری یا اختصاص زمین دولتی برای ایجاد نیروگاه و کاهش تبخیر آب نقاط قوت به حساب می‌آید.

مطالعه‌ای که در ماه مارس در نشریه «نیچر ساستینبلیتی» (Nature Sustainability) چاپ شده بود دریافت که بیش از شش هزار شهر در ۱۲۴ کشور می‌توانند همه برق مورد نیاز خود را با نیروگاه‌های شناور خورشیدی تامین کنند و در عین حال از تبخیر حدود ۴۰ میلیون استخر بزرگ المپیکی آب جلوگیری می‌شود.

این روش به خصوص برای مناطق خشک که تبخیر آب در آنها بالاست جذاب است.

در واقع یکی از بزرگترین نیروگاه‌های شناور خورشیدی آمریکا یک پروژه ۴.۸ مگاواتی در هیلدزبرگ کالیفرنیاست.

این نیروگاه‌ها قبلا در کشورهایی مثل ژاپن و مالزی که با کمبود زمین روبرو هستند رشد زیادی کرده‌اند.

بزرگترین نیروگاه از این نوع با ظرفیت ۳۲۰ مگاوات به نام دژو دینگژوانگ در شاندونگ چین قرار دارد.

البته این شیوه هم با ضعف‌هایی همراه است. اگر سطح دریاچه بیش از حد پوشانده شود میزان اکسیژن حل شده در آب می‌تواند تغییر کند یا دمای آب افت کند که هر دو بر آبزیان اثر می‌گذارد.

کارشناسان می‌گویند که برای رسیدن به تصاعد صفر تا نیمه قرن برای مهار بدترین آثار گرمایش باید از همه ابزارهای موجود استفاده کرد.

نصب نیروگاه بر کانال‌های آب و دریاچه‌ها ظاهرا بخشی از این راه حل است.