أهم الموضوعاتأخبارالطاقة

الخلايا الشمسية على السطح نعمة للحفاظ على المياه أيضًا

البصمة المائية الناتجة عن استخراج الوقود الأحفوري كبيرة جداً

الخلايا الشمسية على الأسطح المولدة للكهرباء لا توفر فقط انبعاثات الكربون التي تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، ولكنها توفر أيضًا كمية كبيرة من المياه.

وجد باحثان في جامعة ديوك أجريا الحسابات أن منزلًا ما قد يوفر في المتوسط 16200 جالونًا من المياه سنويًا عن طريق تركيب الطاقة الشمسية على الأسطح، ويمكن أن يرتفع هذا التوفير إلى 53000 جالون، وهو ما يعادل 60٪ من متوسط استخدام المياه المنزلية.

المدخرات في فاتورة مياه منزلك

ذلك لأن استخدام الطاقة مرتبط بشدة باستهلاك المياه، يستهلك إنتاج الطاقة الكهربائية نفس القدر من المياه التي يستهلكها القطاع الزراعي تقريبا في بعض الدول، لكن هذا الرقم لا يشمل المياه الإضافية المستخدمة لإنتاج الوقود الأحفوري في المقام الأول، ولا لإدارة نفايات رماد الفحم.

قال أفنير فينجوش، أستاذ جودة البيئة المتميز في جامعة ديوك، “لتوليد الكهرباء للشبكة، نحتاج إلى استخراج الفحم وحرقه، والتكسير، وضخ الغاز الطبيعي، وتبريد المحطات النووية، وكلها تنطوي على كميات كبيرة من المياه التي تُفقد باستمرار”.

سلسلة التوريد في أنحاء العالم

قال فينجوش: “مع ذلك، بالنسبة للخلية الشمسية، فإن هذا استهلاك لمرة واحدة لكمية أقل بكثير من المياه للتصنيع”، “وبعد ذلك، بمجرد تثبيته، لم يعد هناك أي استخدام للمياه ناتج عن ذلك خلال الـ 25 عامًا القادمة من الاستخدام المتوقع.”

حاليًا، يتم تصنيع أكثر من 70٪ من الألواح الشمسية في العالم في الصين، وبالتالي فإن استهلاك المياه لتوليد الطاقة الشمسية يحدث في الخارج.

الطاقة الشمسية
محطة شمسية منزلية

قالت المؤلفة المشاركة إيريكا وينثال، أستاذة السياسة البيئية في مدرسة نيكولاس ، إنه لفهم تأثيرات المياه الأوسع من إنتاج الألواح الشمسية، من الضروري النظر إلى سلسلة التوريد بأكملها في جميع أنحاء العالم.

قال فينجوش: “من وجهة نظر التلوث، تمتلك الخلايا الشمسية إمكانات هائلة للتسبب في أضرار بيئية”، “تحتوي على معادن ثقيلة، بعضها شديد السمية، وبالتالي يمكن أن يكون لها تأثير على البيئة المباشرة التي يحدث فيها التصنيع، لكن بعد ذلك، يصبح استهلاك المياه من الطاقة الشمسية صفرًا”.

المياه المستهلكة لتشغيل القطاع السكني 2.6 تريليون جالون

حاولت الدراسات السابقة تقييم كمية استخدام المياه لمراحل مختلفة من إنتاج الطاقة ، وعادة ما يتم التعبير عنها بحجم الماء إلى طاقة معينة مثل لتر أو جالون لكل جيجا جول.

في الدراسة الجديدة، جمع المؤلفون مصادر الطاقة التي تُستخدم لتوليد الكهرباء للقطاع السكني عبر الولايات المتحدة المجاورة وترجموا ذلك إلى حجم استهلاك المياه في كل ولاية، بعد تقييم استخدام المياه على مستوى الولاية للقطاع السكني، حسبت الدراسة الجديدة استخدام المياه الافتراضي للمنازل الفردية في 48 ولاية، تقدر هذه الحسابات أن إجمالي كمية المياه المستهلكة لتشغيل القطاع السكني في جميع أنحاء الولايات المتحدة تبلغ 2.6 تريليون جالون.

يؤدي التحويل إلى الطاقة الشمسية في المنازل إلى تقليل استخدام شبكة الكهرباء، وبالتالي تقليل حجم المياه أيضًا، يمكن أن يصل توفير المياه المنزلي الفردي إلى ما يصل إلى 1،000٪ عند تركيب الطاقة الشمسية على الأسطح.

تعد حسابات استخدام المياه هذه متابعة لكتاب Vengosh and Weinthal الذي نُشر مؤخرًا في وقت سابق من هذا العام حول تقاطع الطاقة وجودة المياه والذي يوفر خطًا أساسيًا مفصلاً لاستهلاك المياه من مصادر الوقود الأحفوري المختلفة.

أثناء الإغلاق الوبائي، قرر المؤلفون إضافة ألواح شمسية إلى المنزل الذي يتشاركون فيه، بينما كان الدافع الرئيسي في البداية هو توفير انبعاثات الكربون، بعد فترة أدركوا أنه يمكن توفير المياه أيضًا.

قالت إيريكا وينثال: “لذا فإن هذا المقال هو في الحقيقة نتاج الرغبة في إزالة الكربون من حياتنا الشخصية”، “أقوم بتدريس السياسة البيئية العالمية، وأقوم بتدريس اتفاقية باريس، وأحاول دائمًا حث الطلاب على ربط ما يحدث على المستوى بين الولايات بما يمكننا فعله بأشكال الوكالة الخاصة بنا.”

الطاقة الشمسية
تركيب الألواح الشمسية

التلوث جزء من اللغز

أظهر وينثال وفينجوش في كتابهما أن استخدام المياه ليس سوى جزء من اللغزـ يؤدي تلوث موارد المياه بسبب تعدين الفحم والتكسير والتخلص من رماد الفحم إلى تقليل توافر المياه ، وبالتالي ، فإن البصمة المائية الناتجة عن استخراج الوقود الأحفوري أكبر بكثير مما نعتقد.

وقال فينجوش: “حاولنا أيضًا تحديد تأثيرات جودة المياه ، مثل كمية المياه الملوثة من حدث مثل تسرب النفط أو التخلص المزمن من رماد الفحم في موارد المياه”، “لذا إذا كنت تعرف حجم الانسكاب النفطي، يمكنك ترجمته إلى حجم المياه الملوثة والمفقودة.”

قالت وينثال، الباحثة المشاركة، إن المهم هو تقييم التكلفة الإجمالية لأي تقنية، “نحن بحاجة إلى التحرك نحو مصادر الطاقة المتجددة والطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ولكن عند القيام بذلك، علينا أن ندرك أنه بالنسبة لأي شكل من أشكال البنية التحتية للطاقة، حتى لو كانت مصادر متجددة، فقد تكون هناك بعض التكاليف عندما يتعلق الأمر بالمياه، يجب التفكير في البصمة المائية لأي شكل من أشكال إنتاج الطاقة “.

حوّل الباحثون انتباههم بالفعل إلى استخدام المياه والتأثيرات البيئية لتعدين الليثيوم، وهو معدن أساسي لبطاريات الجيل التالي.

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: