O nouă soluție pentru o problemă veche
În ultimii ani, s-a observat o creștere semnificativă a numărului de parcuri fotovoltaice noi, deseori de dimensiuni impresionante și cu capacități energetice considerabile. Uneori, aceste parcuri sunt amplasate în deșert sau terenuri izonate, o alegere logică datorită expunerii sporite la soare și a faptului că terenurile respective nu erau deja folosite în alte scopuri. Cu toate acestea, există și situații în care parcurile fotovoltaice sunt construite pe terenuri agricole, scoțându-le astfel din circuitul agricol, cum s-a întâmplat recent și în România, la Călugăreni, ca exemplu. Utilizarea terenurilor agricole pentru panouri fotovoltaice este în mod clar o opțiune nepreferată, ceea ce a stimulat apariția unor idei inovatoare, cum ar fi cea din Germania, care propune instalarea de panouri verticale printre culturile agricole. Totuși, o idee inițială provenită din India câștigă acum popularitate în primele două proiecte din SUA: utilizarea canalelor de irigare pentru instalarea panourilor fotovoltaice deasupra lor. Această abordare pare să aducă beneficii cel puțin de ordin triplu.
Problema reală
În ultimii ani, am observat o creștere semnificativă a numărului de parcuri fotovoltaice noi, deseori de dimensiuni impresionante și cu capacități energetice considerabile. Uneori, aceste parcuri sunt amplasate în deșert, o alegere logică datorită expunerii sporite la soare și a faptului că terenurile respective nu erau deja folosite în alte scopuri. Cu toate acestea, există și situații în care parcurile fotovoltaice sunt construite pe terenuri agricole, scoțându-le astfel din circuitul agricol, cum s-a întâmplat recent și în România, la Călugăreni, ca exemplu. Utilizarea terenurilor agricole pentru panouri fotovoltaice este în mod clar o opțiune nepreferată, ceea ce a stimulat apariția unor idei inovatoare, cum ar fi cea din Germania, care propune instalarea de panouri verticale printre culturile agricole. Totuși, o idee inițială provenită din India câștigă acum popularitate în primele două proiecte din SUA: utilizarea canalelor de irigare pentru instalarea panourilor fotovoltaice deasupra lor. Această abordare pare să aducă beneficii cel puțin de ordin triplu.
![](https://expertpoint.ro/wp-content/uploads/2024/02/Unknown-7.webp)
Soluția apărută și testată în SUA și beneficiile
Unul dintre beneficiile majore este, desigur, producerea de electricitate din surse regenerabile, rezultată din aceste parcuri fotovoltaice instalate peste canalele de irigare. De exemplu, un calcul efectuat pentru canalele din statul California a indicat că, dacă toate aceste canale ar fi acoperite cu panouri fotovoltaice, cu spații periodice între ele pentru ventilare, s-ar putea asigura suprafața necesară pentru panouri fotovoltaice cu o putere totală de 13 GW. Chiar și cu o estimare conservatoare a randamentului mediu anual de 15% pentru aceste panouri, s-ar obține o putere medie de aproximativ 2 GW și o producție anuală suplimentară de 17,5 TWh doar pentru California. Această cifră este semnificativă, mai ales pentru un stat cu un consum energetic mare, situat în jurul valorii de 280-300 TWh anual, cum este cazul Californiei, și depășește, de exemplu, producția anuală de energie electrică de 16,5 TWh generată de reactoarele nucleare locale.
![](https://expertpoint.ro/wp-content/uploads/2024/02/g2HwhaLMnrK3LzNe8RWV0SUbigfyX0PzDBZvJZ4u-1024x576.webp)
Al treilea mare beneficiu constă în reducerea substanțială a evaporării apei din canale, ca rezultat al acoperirii lor cu panouri fotovoltaice. Același studiu menționat anterior a estimat că s-ar putea evita evaporarea a aproximativ 24 miliarde de litri de apă anual de pe suprafața canalelor, iar această apă ar putea fi redirecționată pentru irigarea terenurilor agricole și ar putea să se evapore acolo ulterior, reintegrându-se astfel în ciclul natural al apei.
![](https://expertpoint.ro/wp-content/uploads/2024/02/thumb.jpg)
Există încă două beneficii auxiliare pentru un asemenea sistem. Umbrirea canalelor cu aceste panouri ar reduce temperatura apei și ar împiedica dezvoltarea vegetațiilor nedorite, cum ar fi algele, menținând astfel apa într-o stare de calitate superioară și asigurând o irigare mai eficientă. De asemenea, apa rece de dedesubtul panourilor ar acționa ca un agent de răcire, menținându-le într-o temperatură optimă de funcționare și garantând un randament mai bun al acestora în producția de energie electrică.
Și, de fapt, întreaga energie regenerabilă produsă ar putea fi direcționată în beneficiul agriculturii, fiind utilizată pentru a alimenta pompele sistemelor de irigare. În California, de exemplu, zonele populate și cele agricole sunt adesea situate la distanțe considerabile de sursele de apă. Astfel, întregul sistem de apeducte pentru apă potabilă și pomparea apei prin canalele de irigare reprezintă aproximativ 10-12% din consumul total al statului, din cauza acestor distanțe mari unde apa trebuie pompată cu multiple pompe puternice. Acest lucru înseamnă că, anual, doar apeductele pentru apă potabilă și sistemele de irigare consumă în jur de 28-30 TWh de electricitate, iar cei 17,5 TWh de electricitate produsă de panourile amplasate pe canale nu ar acoperi întreaga necesitate, însă ar aduce o contribuție semnificativă și ar elibera capacități pentru a fi utilizate în alte sectoare.
![](https://expertpoint.ro/wp-content/uploads/2024/02/solar_canal_artist_rendering-1024x626.webp)
Și, într-un alt mod, toată energia regenerabilă generată ar putea fi canalizată direct în beneficiul agriculturii, fiind utilizată pentru a alimenta pompele sistemelor de irigare. În California, de exemplu, zonele populate și cele agricole sunt adesea amplasate la distanțe mari față de sursele de apă. Astfel, întregul sistem de apeducte pentru apă potabilă și pomparea apei prin canalele de irigare reprezintă aproximativ 10-12% din consumul total al statului, din cauza acestor distanțe lungi unde apa trebuie pompată cu multiple pompe puternice. Aceasta înseamnă că, anual, doar apeductele pentru apă potabilă și sistemele de irigare consumă aproximativ 28-30 TWh de electricitate, iar cei 17,5 TWh de electricitate produsă de panourile plasate pe canale nu ar acoperi întreaga nevoie, dar ar contribui semnificativ și ar elibera capacități pentru a fi folosite în alte scopuri.
Un proiect ambition
Mai mult, acest proiect pilot va oferi date și experiențe valoroase pentru evaluarea fezabilității și eficienței acestei tehnologii în condițiile specifice ale regiunii. Implementarea sa la scară mică permite identificarea și soluționarea potențialelor probleme tehnice sau logistice înainte de extinderea proiectului la nivel mai larg. Astfel, acest proiect reprezintă un pas important către utilizarea durabilă și eficientă a resurselor de energie regenerabilă, contribuind la atingerea obiectivelor de mediu și energie ale statului California și la accelerarea tranziției către un sistem energetic mai curat și mai sustenabil.
Din această cauză, California se numără printre primele două locații din Statele Unite unde se va implementa un proiect similar, inițial la o scară mai mică, în scopul testării parametrilor reali. Faza inițială a proiectului este proiectată să acopere aproximativ 2,6 km de canal și va fi dezvoltată de către o companie denumită AquaGrid, care a fost înființată în jurul acestei concepte.
Arizona este de fapt al doilea loc din Statele Unite unde construcția unor astfel de panouri a început deja, deci din punct de vedere cronologic, este primul. În Arizona, proiectul inițial este chiar mai mic, acoperind doar 305 metri lungime a canalului, și această suprafață va asigura o putere instalată de 1 MW. Statul Arizona se confruntă cu o problemă tot mai acută de secetă, care durează de 15 ani încoace, cu perioade periodice de intensificare, fără a atinge însă nivelurile necesare de umiditate ale solului. Prin urmare, importanța irigației este vitală, mai ales că o mare parte din teritoriul statului are un relief deșertic și canalele de irigare erau folosite încă acum o mie de ani de către locuitorii autohtoni ai regiunii.
În ambele cazuri, dacă aceste prime segmente construite demonstrează randamentul și beneficiile anunțate, atunci este posibil să se treacă la construcții la scară mult mai mare. Este interesant să observăm că ideea a pornit din India încă din 2012, unde a fost construit un proiect similar, urmat de alte câteva inițiative, însă conceptul nu a prins amploare. Acest lucru s-a întâmplat din cauza faptului că în acele regiuni exista mult pământ ieftin și neutilizat, lipsind astfel motivația necesară pentru a acoperi acele terenuri cu panouri solare și a utiliza canalele de irigare.
![](https://expertpoint.ro/wp-content/uploads/2024/02/h.jpg)
Concluzii
În SUA, situația este diferită, deoarece pământul este mult mai scump, iar soluția panourilor fotovoltaice, care între timp a devenit mult mai productivă, instalate pe canale, ar putea să dobândească o nouă perspectivă de răspândire rapidă. Odată cu creșterea prețurilor terenurilor și îmbunătățirea tehnologiei solare, există acum un motiv economic puternic pentru a exploata aceste suprafețe deja existente și a le transforma în surse eficiente de energie regenerabilă. Această abordare nu numai că optimizează utilizarea terenurilor, dar și valorifică infrastructura existentă a canalelor de irigare, transformându-le în generatoare de energie verde, cu un potențial semnificativ pentru reducerea emisiilor de carbon și pentru combaterea schimbărilor climatice. Prin urmare, este posibil ca această inițiativă să fie adoptată și să se răspândească rapid în Statele Unite, oferind un model sustenabil pentru exploatarea resurselor naturale și pentru promovarea energiei regenerabile în întreaga lume.