Kombinierte Photovoltaik- und Biokraftstoffparks: Das Beste aus beiden Welten?

Was gibt es Besseres als einen Solarpark, der Strom aus der Sonne produziert? Na ja, natürlich ein Solarpark, der Strom und Biokraftstoffe aus der Sonne produziert!

Eine aktuelle Stanford-Studie zeigt, dass der Anbau von Agaven und anderen ausgewählten Pflanzen inmitten von Photovoltaik-Paneelen es Solarparks ermöglichen könnte, nicht nur Pflanzen für Biokraftstoffe zu produzieren, sondern auch Wasser zu sparen und die Produktivität der Solarpaneele durch weniger Verschmutzung zu steigern.

Sujith Ravi, ein Postdoktorand in Stanford und Hauptautor einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlicht wurde, sagt: „Koordinierte Solar-Biokraftstoffsysteme könnten eine neuartige Strategie zur Erzeugung zweier Energieformen aus nicht kultivierbarem Land sein.“ Flächen: Strom aus Solarinfrastruktur und leicht transportierbarer Flüssigbrennstoff aus dem Biokraftstoffanbau.“

Obwohl neuartige, wasserfreie Methoden zur Modulreinigung immer beliebter werden, nutzt ein Großteil der Solarparks auf der ganzen Welt weiterhin Wasser zur Reinigung von PV-Modulen. Tatsächlich wird, wie die Studie zeigt, im Laufe ihrer Lebensdauer mehr Wasser für die Reinigung von Paneelen verbraucht als für die Produktion der Paneele (siehe Grafik unten).

Bildnachweis: Sujith Ravi et al. über die American Chemical Society

In solchen Situationen könnten unter den Solarpaneelen gepflanzte Pflanzen das abfließende Wasser auffangen und den Boden befeuchten, wodurch die Bildung und Ausbreitung von Staub verhindert wird. Computersimulationen eines hypothetischen Solarparks in Kalifornien legten außerdem nahe, dass die gemeinsame Platzierung zu einer Reduzierung der Gesamtwassermenge führen könnte, die für den Betrieb solcher Solarparks benötigt wird.

Der Studie zufolge ist der Ansatz besonders in Gebieten nützlich, in denen Wasser knapp ist. Die gemeinsame Platzierung von PV-Modulen und Vegetation kann auch dazu beitragen, die Landnutzung zu optimieren und zu verhindern, dass der Boden unfruchtbar wird.

Es ist jedoch wichtig, die richtige Art von Kulturpflanzen auszuwählen. Die meisten Nahrungspflanzen würden beispielsweise trockenes Klima als unwirtlich empfinden. Pflanzen wie die Agave hingegen gedeihen nicht nur bei hohen Temperaturen und auf kargen Böden, sondern können auch Biokraftstoffe in Form von flüssigem Ethanol produzieren, das mit Benzin gemischt werden kann, um Fahrzeuge anzutreiben (wie es in Australien und vielen anderen Ländern der Fall ist). andere Länder).

„Es könnte eine Win-Win-Situation sein“, sagt Ravi. „Wasser ist in vielen Gebieten bereits begrenzt und könnte in Zukunft ein großes Hindernis darstellen. Dieser Ansatz könnte es uns ermöglichen, Energie und Landwirtschaft mit demselben Wasser zu produzieren.“ Und was Agaven laut Ravi zu einer besonders guten Wahl macht, ist, dass „im Gegensatz zu Mais oder anderen Getreidesorten der Großteil der Agavenpflanze in Ethanol umgewandelt werden kann“.

David Lobell, Mitautor der kürzlich veröffentlichten Arbeit, sagt: „Sujiths Arbeit ist ein großartiges Beispiel dafür, wie das Denken über eine einzelne Herausforderung wie Wasser, Nahrung oder Energie hinaus manchmal zu kreativen Lösungen führt.“ Lobell fügt hinzu: „Natürlich funktionieren kreative Lösungen nicht immer in der realen Welt, aber diese hier scheint zumindest eine genauere Erkundung wert zu sein.“

Nachdem der Wasserbedarf für ein solches System bereits ermittelt wurde, besteht der nächste Schritt für die Stanford-Forscher darin, den Co-Location-Ansatz zu testen, um realistische Schätzungen für Ernteerträge und wirtschaftliche Anreize zu erhalten und gleichzeitig die idealen Pflanzen zu bestimmen.

Die Verfolgung solch kreativer (und potenziell profitabler) Lösungen könnte die Argumente für Solarparks in trockenen Regionen nicht nur in den USA, die im Mittelpunkt der Studie stehen, sondern auch in Australien, wo wir mit viel Land und Sonnenlicht gesegnet sind, stärken aber es mangelt ihnen an Wasserressourcen.

Bildnachweis oben: Sujith Ravi et al. / American Chemical Society