Çatıdaki Güneş Pilleri Su Tasarrufu İçin de Bir Nimet Olabilir

Çatıdaki Güneş Pilleri Su Tasarrufu İçin de Bir Nimet Olabilir

DURHAM, NC – Elektrik üreten çatı üstü güneş pilleri, yalnızca gezegeni ısıtan karbon emisyonlarından tasarruf etmekle kalmıyor, aynı zamanda önemli miktarda su tasarrufu da sağlıyor, diyor bir çift Duke Üniversitesi araştırmacısı, matematiği yapmış.

Belirli bir hane, çatıya güneş enerjisi kurarak yılda ortalama 16.200 galon su tasarrufu sağlayabilir. Kaliforniya gibi bazı eyaletlerde bu tasarruf 53.000 galona kadar çıkabilir ve bu ABD’deki ortalama evsel su kullanımının yüzde 60’ına eşittir.

Evinizin su faturasında tasarruf görmeyeceksiniz, ancak yine de önemlidir.

Bunun nedeni, enerji kullanımının su tüketimine sıkı sıkıya bağlı olmasıdır. ABD’de elektrik enerjisi üretimi neredeyse tarım sektörü kadar su tüketiyor. Ancak bu rakam, ilk etapta fosil yakıt üretmek için kullanılan ek suyu veya kömür külü atıklarını yönetmeyi içermiyor.

Duke Üniversitesi’nden seçkin bir çevre kalitesi profesörü olan Avner Vengosh, “Şebeke için elektrik üretmek için kömür çıkarmamız ve yakmamız, doğalgazı kırmak ve pompalamak ve nükleer santralleri soğutmamız gerekiyor, bunların hepsi sürekli olarak kaybedilen yüksek miktarda su içeriyor” dedi. Nicholas School of the Environment’da ve Science of the Total Environment’da 19 Eylül’de çıkan yeni bir makalenin ortak yazarı.

Vengosh, “Ancak, güneş pili ile, üretim için çok daha düşük hacimde su tek seferlik bir tüketimdir,” dedi. “Ve sonra, bir kez kurulduktan sonra, bundan sonraki 25 yıllık beklenen kullanım için bundan kaynaklanan herhangi bir su kullanımı olmayacak.”

Şu anda, dünyadaki güneş panellerinin yüzde 70’inden fazlası Çin’de üretiliyor, bu nedenle güneş enerjisi üretmek için su tüketimi denizaşırı ülkelerde gerçekleşiyor.

Nicholas Okulu’nda çevre politikası profesörü olan ortak yazar Erika Weinthal, güneş paneli üretiminden kaynaklanan daha geniş su etkilerini anlamak için dünyadaki tüm tedarik zincirine bakmanın hayati önem taşıdığını söyledi.

Vengosh, “Kirlilik açısından, güneş pillerinin çevresel hasar için büyük bir potansiyeli var.” Dedi. “Bazıları çok zehirli olan ağır metaller içeriyor ve bu nedenle üretimin gerçekleştiği yakın çevre üzerinde etkileri olabilir.”

Ancak bundan sonra güneş enerjisinin su tüketimi sıfırdır.

Önceki çalışmalar, tipik olarak gigajoule başına litre veya galon gibi verilen enerjiye karşılık gelen su hacmi olarak ifade edilen, enerji üretiminin farklı aşamaları için su kullanım miktarını değerlendirmeye çalışmıştır. Yeni çalışmada, yazarlar bitişik ABD genelinde konut sektörü için elektrik üretmek için kullanılan enerji kaynaklarını birleştirdi ve bunu her eyaletteki su tüketimi hacmine çevirdi.

Konut sektörü için eyalet çapında su kullanımını değerlendirdikten sonra, yeni çalışma 48 eyalette bireysel evlerin sanal su kullanımını hesapladı. Bu hesaplamalar, ABD genelinde konut sektörüne güç sağlamak için tüketilen toplam su miktarının 2,6 trilyon galon olduğunu tahmin ediyor.

Evlerde güneş enerjisine geçiş, şebeke elektriğinin kullanımını ve dolayısıyla su hacmini de azaltır. Güneybatı ABD’de olduğu gibi bazı eyaletlerde, çatıya güneş enerjisi takıldığında bireysel ev su tasarrufu yüzde 1000’e kadar ulaşabilir.

Bu su kullanımı hesaplamaları, çeşitli fosil yakıt kaynaklarının su tüketimi için ayrıntılı bir temel sağlayan, enerji ve su kalitesinin kesişimi üzerine bu yılın başlarında yayınlanan Vengosh ve Weinthal kitabının devamı niteliğindedir.

Pandemi kapanması sırasında yazarlar, paylaştıkları eve güneş panelleri eklemeye karar vermişlerdi. Başlangıçta asıl motivasyon karbon salınımını azaltmak iken, bir süre sonra bunun su tasarrufu da sağlayabileceğini fark ettiler.

Weinthal, “Yani bu makale gerçekten kendi kişisel yaşamımızı karbondan arındırmak istememizin bir ürünü” dedi. “Küresel çevre politikaları öğretiyorum ve Paris anlaşmasını öğretiyorum ve öğrencilerin her zaman eyaletler arası düzeyde olup bitenler ile kendi aracılık biçimlerimizle neler yapabileceğimiz arasında bağlantı kurmasını sağlamaya çalışıyorum.”

Bugün, fotovoltaik güneş pilleri, ülkenin elektrik arzının yaklaşık yüzde 1,5’ini oluşturuyor. Yazarların tahminlerine göre bu, yılda 99 milyar galon su tasarrufu anlamına geliyor ve bu da Kaliforniya’nın toplam su kullanımının yaklaşık dört gününe denk geliyor. Ancak güneş enerjisi yüzdesi arttıkça tasarruflar da artacaktır.

Makaleleri ayrıca, her eyalet elektrik üretimi için farklı enerji kaynakları kullandığından ve farklı kullanım şekillerine ve ev sayılarına sahip olduğundan, enerji için su tüketimini eyaletlere göre karşılaştırıyor.

Vengosh, örneğin New England eyaletlerinin, klima için fazla elektrik kullanmadıkları ve evlerini elektrikle değil petrolle ısıtma eğiliminde oldukları için güneş enerjisine dönüştürmek için büyük kazançlar gösterdiğini söyledi. Su sıkıntısı çeken ve güneşli günlerin bol olduğu Arizona ve California eyaletleri de büyük kazananlar olacak.

Weinthal ve Vengosh kitaplarında su kullanımının bulmacanın sadece bir parçası olduğunu gösterdiler. Kömür madenciliği, kırma ve kömür külü bertarafı nedeniyle su kaynaklarının kirlenmesi, su mevcudiyetini daha da azaltır ve bu nedenle fosil yakıtların çıkarılmasından kaynaklanan su ayak izi, düşündüğümüzden çok daha büyüktür.

Vengosh, “Ayrıca, petrol sızıntısı veya kömür külünün su kaynaklarına kronik olarak atılması gibi bir olaydan ne kadar suyun kirlendiği gibi su kalitesi etkilerini de ölçmeye çalıştık” dedi. “Yani petrol sızıntısının hacmini biliyorsanız, onu kirlenen ve kaybolan su hacmine çevirebilirsiniz.”

Weinthal, önemli olanın herhangi bir teknolojinin toplam maliyetini değerlendirmek olduğunu söyledi. “Yenilenebilir kaynaklara, güneşe ve rüzgara doğru ilerlememiz gerekiyor, ancak bunu yaparken, yenilenebilir olsa bile herhangi bir enerji altyapısı için su söz konusu olduğunda bazı maliyetlerin olabileceğini kabul etmeliyiz. Herhangi bir enerji üretimi için su ayak izini düşünmek gerekiyor” dedi.

Araştırmacılar, yeni nesil pillerin anahtarı olan bir metal olan lityum madenciliğinin su kullanımına ve çevresel etkilerine şimdiden dikkatlerini çektiler.

Alıntı: “Amerika Birleşik Devletleri’nde Evde Güneş Enerjisi Kurulumundan Su Tüketimi Azalması,” Avner Vengosh, Erika Weinthal. Science of the Total Environment, 17 Eylül 2022. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.158738

Çevrimiçi – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722058375?dgcid=author