Kombinerede solcelle- og biobrændstofparker: det bedste fra begge verdener?

Hvad er bedre end en solcellegård, der producerer elektricitet fra solen? Nå, selvfølgelig en solcellegård, der producerer elektricitet og biobrændstoffer fra solen!

En nylig undersøgelse fra Stanford viser, at dyrkning af agave og andre udvalgte planter blandt fotovoltaiske paneler kunne give solcellefarme mulighed for ikke kun at producere afgrøder til biobrændstoffer, men også spare vand og øge solpanelernes produktivitet gennem mindre forurening.

Sujith Ravi, en postdoc ved Stanford og hovedforfatter af en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Environmental Science & Technology, siger: “Koordinerede solenergi-biobrændstofsystemer kunne være en ny strategi til at producere to former for energi fra uopdyrkeligt land.” Solar infrastruktur og let transporterbart flydende brændstof fra biobrændstofdyrkning.”

Selvom nye, vandfrie metoder til panelrensning bliver mere og mere populære, fortsætter et flertal af solcellefarme rundt om i verden med at bruge vand til at rense PV-paneler. Faktisk, som undersøgelsen viser, bruges der mere vand til at rense paneler i løbet af deres levetid, end der bruges til at producere panelerne (se grafik nedenfor).

Fotokredit: Sujith Ravi et al. via American Chemical Society

I sådanne situationer kunne planter plantet under solpanelerne opfange vandafstrømning og fugte jorden, hvilket forhindrer dannelse og spredning af støv. Computersimuleringer af en hypotetisk solfarm i Californien antydede også, at samlokalisering kunne resultere i en reduktion i den samlede mængde vand, der er nødvendig for at drive sådanne solfarme.

Ifølge undersøgelsen er tilgangen særlig anvendelig i områder, hvor der er knaphed på vand. At placere PV-paneler og vegetation sammen kan også hjælpe med at optimere arealanvendelsen og forhindre, at jorden bliver ufrugtbar.

Det er dog vigtigt at vælge den rigtige type afgrøder. For eksempel ville de fleste fødevareplanter finde tørre klimaer ugæstfrie. Planter som agave trives på den anden side ikke kun i høje temperaturer og dårlig jord, men kan også producere biobrændstoffer i form af flydende ethanol, som kan blandes med benzin til at drive køretøjer (som det er tilfældet i Australien og mange andre lande). andre lande).

“Det kunne være en win-win situation,” siger Ravi. ”Vand er allerede begrænset på mange områder og kan blive en stor hindring i fremtiden. Denne tilgang kunne give os mulighed for at producere energi og landbrug med det samme vand.” Og det, der gør agave til et særligt godt valg, ifølge Ravi, er, at “i modsætning til majs eller andre kornsorter kan størstedelen af ​​agaveplanten omdannes til ethanol. ”.

David Lobell, medforfatter til det nyligt offentliggjorte papir, siger: “Sujiths arbejde er et godt eksempel på, hvordan tænkning ud over en enkelt udfordring som vand, mad eller energi nogle gange fører til kreative løsninger.” Lobell tilføjer: “Selvfølgelig virker kreative løsninger “Ikke altid i den virkelige verden, men denne ser i det mindste ud til at være værd at udforske.”

Efter allerede at have bestemt vandbehovet for et sådant system, er næste skridt for Stanford-forskere at teste samlokaliseringstilgangen for at opnå realistiske estimater af afgrødeudbytter og økonomiske incitamenter, mens de bestemmer de ideelle afgrøder.

At forfølge sådanne kreative (og potentielt rentable) løsninger kan styrke sagen for solfarme i tørre områder, ikke kun i USA, som er fokus for undersøgelsen, men også i Australien, hvor vi er velsignet med masser af jord og sollys, men mangler dem i vandressourcerne.

Billedkreditering ovenfor: Sujith Ravi et al. / American Chemical Society