как развивается солнечная энергетика на Кубани :: Краснодар :: РБК
Дальнейшее развитие идея использования солнечных батарей получила благодаря ПАО «МТС». Оператор запустил в трех населенных пунктах Кубани базовые станции, которые в качестве источника питания круглогодично используют исключительно энергию Солнца. Проект реализован на оборудовании компании «Искра» (Словения), изготовленном по специальному заказу оператора.
«В горных районах зачастую отсутствует возможность подключения электропитания, поэтому базовые станции полностью функционируют от солнечной энергии. Даже в случаях затенения солнечных элементов аккумуляторы способны поддерживать работу оборудования в течение 30 дней», — рассказал представитель пресс-службы «МТС».
Читайте на РБК Pro
Альтернативные методы использования солнечной энергии предлагает краснодарская компания «Солар», эксклюзивный дистрибьютор технологии Solatube в Южном Федеральном округе. Системы, работающие по этой технологии, представляют собой установленное на кровле светоприемное устройство, соединенное с трубчатым световодом, который проходит через подкрышное пространство и служит для передачи света внутрь помещения. Солнечный свет, «захваченный» куполом, с помощью системы линз передается вниз по световому каналу и, многократно отражаясь, попадает в помещение через специальный рассеиватель.
Как отмечает генеральный директор «Солар» Юрий Селянин, решения на основе технологии Solatube пользуются спросом на Кубани. «Такие световые системы могут быть разных размеров, поэтому решения создаются под различные требования заказчика. Они уже реализованы в большом количестве частных домов, детских садов, офисных помещений, торговых центров и т.д.», — рассказал он.
Среди крупных реализованных проектов Селянин называет, в частности, применение гибридных систем освещения в торговом центре «МЕГА Адыгея-Кубань» (освещение холла перед гипермаркетом «Ашан»). Подобные решения позволяют обеспечить смешанное освещение помещения за счет естественного света от систем Solatube и искусственного света от светодиодных модульных комплексов, это поддерживает заданный уровень освещенности помещения в течение всего дня. Специальные световоды дают возможность получить естественное освещение даже в помещениях без окон.
Светлое завтра
Власти Краснодарского края периодически декларируют необходимость развития в регионе солнечной энергетики. Например, постановление ЗСК «О некоторых мерах по инновационному развитию топливно-энергетического комплекса» от 2015г. предусматривает увеличение использования гелиоустановок в бюджетных учреждениях, организациях санаторно-курортного комплекса, молочно-товарного животноводства и при строительстве теплиц. Однако никаких количественных показателей такие документы, как правило, не содержат.
При этом Кубань считается лидером в научных исследованиях по солнечному теплоснабжению. В Кубанском государственном аграрном университете на кафедре электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии над этими вопросами работают три доктора технических наук, три кандидата наук и пять аспирантов. Уже разработана база данных солнечной радиации, созданы методики проектирования гелиоустановок, а также оригинальные конструкции солнечных коллекторов.
Кроме того, созданием солнечных батарей нового типа с помощью уникальной технологии печати занимался в Кубанском госуниверситете выпускник аспирантуры кафедры радиофизики и нанотехнологий Дмитрий Лопатин. Созданные его командой гибкие батареи легко устанавливаются на различные поверхности (в т.ч. на одежду), а также эффективно работают на рассвете и закате. К сожалению, после скандала по абсурдному обвинению во ввозе психотропных веществ (растворитель гамма-бутиролактон использовался учеными в экспериментах) Лопатин решил покинуть Россию.
В Краснодарском крае находится и один из старейших в России производителей необходимого для получения энергии Солнца оборудования — ПАО «Сатурн» (г. Краснодар). Завод занимается разработкой и изготовлением солнечных элементов и батарей космического применения с 1971г. За эти годы на «Сатурне» было изготовлено более 1,2 тыс. батарей общей площадью более 20 тыс. кв. метров, которыми оснащены более 1200 космических аппаратов. Правда, воспользоваться этими наработками могут далеко не все — предприятие не занимается поставками оборудования для «гражданских» целей.
Сочетание крайне благоприятных климатических условий и научной базы дает надежду на то, что солнечные коллекторы рано или поздно перестанут в регионе восприниматься как своеобразная «зеленая» экзотика.
Как рассказали РБК Юг в ГКУ «Агентство по управлению объектами ТЭК» министерства ТЭК и ЖКХ Краснодарского края, в регионе целесообразно использовать два вида солнечных электростанций. Первый работает на основе фотоэлектрической реакции. «Ресурс таких батарей с КПД 95% не более 6 лет. Затем КПД снижается, батарею необходимо менять. При достаточно высокой их стоимости подобные проекты экономически нецелесообразны», — отметили в агентстве.
Ко второму виду относятся гелиоколлекционные станции. Они значительно выгоднее, однако технологически обоснованные места их установки (количество солнечных дней не менее 280 в году), чрезвычайно удалены от действующих распределительных сетей.
В настоящее время в Краснодарском крае нет проектов с использованием солнечных батарей для выработки электроэнергии с последующим отпуском в сеть, но крупные инвесторы уже рассматривают варианты вложения средств.
На данный момент «Агентство по управлению объектами ТЭК» совместно с компанией «Авелар Солар Технолоджи» ведет поиск трех площадок для солнечных электростанций. В качестве вариантов рассматриваются 12 муниципальных образований: Анапа, Геленджик, Новороссийск, Сочи, а также Абинский, Ейский район, Каневской, Калининский, Крымский, Приморско-Ахтарский, Темрюкский и Туапсинский районы.
ООО «Авелар Солар Технолоджи» — дочерняя структура компании «Хевел», совместного предприятия ГК «Ренова» и «Роснано», активно реализует проекты солнечных электространций в регионах России.
Напомним, ГК «Ренова» контролирует Виктор Вексельберг. Его состояние оценивается в $10,5 млрд (седьмое место среди российских миллиардеров в рейтинге Forbes-2016).
Также в июле 2015г. французских инвесторов заинтересовала возможность реализации проектов в области солнечной энергетики и ветроэнергетики в Темрюкском и Ейском районах. При этом вице-губернатор Краснодарского края Сергей Алтухов отмечал, что регион должен поддерживать и стимулировать такие производства.
Без проводов и контекста. Японские инженеры сделали еще один шаг к передаче электроэнергии без проводов
В ленте новостей Яндекса этот сюжет выглядел так, словно солнечная энергия до сих пор поступала к нам по толстому, протянутому через 150 миллионов километров космического пространства кабелю. И только разработка японских ученых наконец-то позволила Солнцу передавать свою энергию без отдельной ЛЭП.Скриншот Яндекс-новостей с сюжетом про передачу «солнечной энергии»
На худой конец, можно было подумать про то, что изобретено зеркало — устройство, которое позволяет направлять солнечную энергию в нужную сторону. Поиск первоисточника, которым оказалось сообщение компании Mitsubishi Heavy Industries, Ltd, расставил все по своим местам.
Специалисты этого концерна, который производит массу промышленных изделий от кондиционеров до космических ракет, испытали новый прототип беспроводной системы энергоснабжения. Как утверждается в сообщении фирмы, система позволяла передать мощность до десяти киловатт на расстояние в полкилометра — это довольно скромный показатель, однако со временем дело может дойти до решения ряда вполне реальных задач. Например, можно будет передавать энергию потребителям в таких местах, куда невозможно или очень сложно проложить обычный кабель. Или можно будет передать энергию, вырабатываемую ветрогенератором в открытом море, на берег.
При чем же здесь Солнце? В отдаленном будущем микроволновая передача энергии может использоваться орбитальными солнечными электростанциями. Если сначала разместить в космосе солнечные батареи и передатчик, потом создать узкий пучок СВЧ-излучения и направить его на наземную приемную станцию, то мы получим электростанцию принципиально нового типа. Висящие на геостационарной орбите солнечные батареи практически не будут попадать в земную тень, так что смогут выдавать энергию почти круглосуточно, без перерывов на ночь и пасмурную погоду. Пучок излучения можно будет перенаправлять с одной приемной станции на другую, гибко подстраиваясь под нужды потребителей. В процессе работы электростанция не будет производить вредных выбросов — в общем, преимуществ у такой технологии довольно много.
Диаграмма, показывающая процент отраженной от атмосферы и задержанной ей по пути к поверхности солнечной энергии. Как можно видеть, в космосе солнечные батареи дадут гораздо большую мощность. Иллюстрация: NASA
Есть и недостатки. Главным является отсутствие проработанной технологии передачи микроволнового излучения: пучок должен быть очень точно сфокусирован, он должен свободно проходить через атмосферу, и наземные приемники должны обладать достаточно высоким КПД. Все эти проблемы пока что не решены окончательно, но японские исследователи отмечают космические солнечные электростанции в качестве своей отдаленной(!) цели.
История вопроса
Обычно ни один материал на тему беспроводной энергии не обходится без упоминания Николы Теслы. Многие пишут про якобы созданные им беспроводные передатчики невиданной мощности, поэтому редакция «Чердака» просто обязана написать это прямо: та самая башня Теслы была обычной радиовышкой. Ее использовали для трансляции радиопередач, телефонных переговоров и в тому подобных прозаических целях. Сам Тесла планировал продемонстрировать и беспроводную передачу энергии, но эти работы не были завершены по финансовым причинам.
Башня Ворденклиф, она же башня Теслы. На вершине — прозаические радиопередатчики.
Уже в 1903 году инвесторы предпочли обойти этот проект стороной. Финансист Джон Морган, выделивший средства на постройку радиоретранслятора, отказался оплачивать сомнительные работы по передаче на расстояние изображений и электроэнергии. И, как считает сейчас большинство ученых, Морган был прав, поскольку заявления Теслы сильно расходились с реальными возможностями.
Первые успешные опыты по передаче энергии на расстояние микроволновым пучком датируются 1960-ми годами: американские инженеры построили небольшой вертолет, устройство размером с типичную радиоуправляемую модель (.pdf).
Далее, в 1980-х, канадские исследователи разработали беспилотный аппарат для стратосферного полета. Программу сворачивают без какого-то радикального прорыва, а в 1990-х небольшой беспилотник и дирижабль с электропитанием по микроволновой линии создают японские конструкторы. В статье New York Times 1987 года упоминаются и некие советские работы, но в открытом доступе про них почти ничего не находится — вероятно, речь идет об оборонных и по сей день засекреченных проектах.
Разработанная японскими исследователями установка. Изображение компании Mitsubishi Heavy Industries
Работы по беспроводной передаче энергии идут достаточно вяло потому, что все предыдущие опыты показали весьма низкий КПД этого процесса (в районе десяти процентов), да и смысла большого в таком электроснабжении в большинстве случаев нет. Чтобы передавать более или менее пригодную для практических целей мощность, необходим пучок излучения, который не уложится ни в одни санитарные нормы и правила, поэтому проще и безопаснее поставить лишний аккумулятор. Единственное приложение «беспроводной передачи энергии», причем уже не в микроволновом диапазоне, — зарядка автомобилей или иных транспортных средств на специально оборудованной дороге. Под асфальтом спрятаны мощные катушки индуктивности, еще одна катушка монтируется внутри машины. Такая экспериментальная линия уже работает в Корее, однако ничего общего с солнечно-микроволновыми электростанциями на орбите она не имеет.
Алексей Тимошенко
Аккумуляторы из сосновой смолы — Зеленые решения для всей семьи. Green Life — LiveJournal
Литий — ионные аккумуляторы в настоящее время являются основным источником энергии для мобильных устройств, однако, для их производства используются не возобновляемые природные ресурсы, а эксплуатация и тем более утилизация старых батарей наносит вред экологии. Группа исследователей из Уппсальского университета в Швеции нашла способ примирения лития и окружающей среды.Литий-ионные аккумуляторы, как известно, обладают высокой удельной мощностью, относительно недороги в производстве и спокойно выдерживают тысячи циклов зарядки – разрядки, что делает их практически безальтернативными источниками энергии для портативной электроники. Однако у этих аккумуляторов с точки зрения защиты окружающей среды есть несколько слабых мест.
Во-первых, в процессе их производства используются не возобновляемые природные ресурсы, а во-вторых, эксплуатация и уж тем более утилизация аккумуляторов (в ходе которой применяются химикаты с повышенной токсичностью) наносят серьезный вред экологии. Однако шведские ученые из Уппсальского университета смогли сделать литий – ионные аккумуляторы гораздо более дружелюбными к окружающей среде.
Исследователи поставили перед собой задачу не только заменить не возобновляемые компоненты аккумуляторов на органику (подобные проекты существовали и раньше), но и предложили безопасную альтернативу токсичной технологии утилизации. Так, на свет родилась принципиально новая концепция литий – ионных батарей пригодных к полноценному восстановлению после окончания срока их службы, соответственно, не нуждающихся в утилизации и не оказывающих негативного воздействия на окружающую среду.
Новая технология предполагает изготовление аккумуляторов из состава, созданного из семян люцерны и сосновой смолы. Для переработки таких батарей нужен минимум трудозатрат, вода и этанол. Простота процесса переработки делает возможным изготовление новых аккумуляторов на основе старых. Исследования шведских ученых показали, что литий, извлеченный из отработавших свое батарей вполне пригоден для повторного использования. Таким образом, все, что нужно для того, чтобы создать новую батарею – это добавить к бывшему в употреблении литию новые возобновляемые материалы. Емкость «вторичного» аккумулятора составляет 99 процентов от первоначального значения. Впрочем, в Уппсальском университете обещают доработать процесс восстановления батарей и добиться того, чтобы емкость «вторичных» изделий не отличалась от первоначальной.
Источник: http://rodovid.me/energy/akkumulyatory-iz-sosnovoy-smoly.html
На Землю: выбор: леса или солнечные батареи?
У одной из самых популярных альтернатив ископаемому топливу, солнечной энергии, есть проблема — ей нужна земля. С голодом земли приходит врожденный конфликт, который недавно был отмечен в Белчертауне, где на местном уровне разгорелась ожесточенная борьба за предложения построить две солнечные фермы на засаженной деревьями земле.
В борьбе противников планов выступают не только солнечные компании и землевладельцы, но и те, кто обеспокоен тем, что против солнечной энергии создаются чрезмерные препятствия.Неужели противники проектов Белчертауна просто «NIMBY» — «Not In My Backyards» — не хотят, чтобы их приятные сельские пейзажи были прерваны чистой энергией, полезной для всех?
Для меня конфликт в Белчертауне представляет собой жизненно важный экологический компромисс, с которым общины в Соединенных Штатах должны бороться, когда мы стремимся избежать ископаемого топлива с помощью солнечной энергии.
Шесть солнечных батарей в настоящее время находятся на рассмотрении только для Белчертауна, и все они надеются воспользоваться льготами, которые будут доступны в рамках Целевой программы возобновляемой энергии Solar Massachusetts.Два проекта находятся на лесистой местности.
Эти проекты будут построены Syncarpha Community Solar в Нью-Йорке и Blue Wave Solar в Бостоне. Земля принадлежит компании Cowls Inc, занимающейся лесным хозяйством, недвижимостью и строительством, которая владеет 1364 акрами леса в Белчертауне и тысячами других по всему штату.
Проект «Голубая волна», теперь общедоступный, предусматривает расчистку 48 акров лесных угодий для 21 924 солнечных панелей, вырабатывающих 8 мегаватт электроэнергии. Проект подвергся критике за то, что он расположен на 156 акрах земли с тремя переходами через ручьи в критически важной зоне дренажа недалеко от ручья Скарборо.
Проект Syncarpha будет включать два отдельных массива на земле площадью 101 акр, в том числе 80 акров вдоль Галф-роуд. Проект, который, по словам Каулза, вырубит 20 процентов деревьев, был одобрен для налогового соглашения с городом, но все же должен получить разрешения.
Когда я попытался более глубоко осмыслить ситуацию, возникло несколько вопросов.
Во-первых, между солнечными батареями и деревьями, что «лучше» с точки зрения климата?
Леса — важная защита от изменения климата.Деревья вдыхают углекислый газ, самый известный парниковый газ, и превращают его в листья и веточки. Это органическое вещество в конечном итоге оказывается захороненным в виде почвы, удаляя из атмосферы углерод, изменяющий климат.
Во всем мире 40 процентов выбросов углекислого газа, выделяемых человеком, поглощается лесами, как показывают исследования, хотя, к сожалению, большая часть этого выброса возвращается в атмосферу в результате вырубки лесов.
Тем не менее, при простом сравнении деревьев и солнечных батарей панели выигрывают. Райо Бхумгара из Syncarpha сказал The Gazette, что акр солнечной энергии компенсирует примерно в восемь раз больше углерода в год, чем лес.
Я не знал, откуда взялись эти числа, поэтому быстро посчитал. Исследование колледжа Мидлбери, проведенное в 2010 году на землях, похожих на наш регион, показывает, что смешанные леса на северо-востоке умеренного пояса могут ежегодно удалять до 15 тонн углерода с акра. (Это не включает долгосрочное хранение почвы и листьев.)
В Массачусетсе один киловатт солнечных панелей может производить 1200 киловатт-часов электроэнергии в первый год своей наиболее эффективной работы, согласно исследованию 2015 года, проведенному MIT Energy Initiative. .Если, как сообщает EPA, один киловатт-час электроэнергии на ископаемом топливе выделяет 1,34 фунта углерода, восемь мегаватт солнечной энергии Blue Wave могут компенсировать 134 тонны углерода на очищенный акр, или примерно в девять раз больше, чем деревья, в первый год ее существования.
Однако нас может волновать не только климат.
Леса обеспечивают гораздо больше, чем просто удаление углерода. Их огромный спектр услуг включает фильтрацию воды через почвы для получения более чистой питьевой воды, обеспечение среды обитания диких животных, удаление из воздуха таких загрязнителей, как нитраты и сульфиды, и предотвращение эрозии.Один акр леса дает достаточно кислорода для 18 человек в день.
И чем они менее фрагментированы, тем эффективнее они все это делают. Исследования показывают, что фрагментированные леса препятствуют передвижению животных и вызывают ухудшение качества воды. Они также являются местом обитания более агрессивных растений, что снижает качество среды обитания и в долгосрочной перспективе хранит меньше углерода в почве.
Леса умеренного пояса, подобные нашим здесь, в Массачусетсе, являются лучшими в мире по хранению углерода, по данным исследования Австралийского национального университета, вдвое больше на акр атмосферы, чем в более широко известных тропических лесах.
Но это подводит меня ко второму вопросу. Сколько земли действительно нужно солнечной энергии?
К своему удивлению я обнаружил, что это меньше, чем можно было бы подумать. Согласно отчету Массачусетского технологического института, всего 33 000 акров солнечной энергии могут удовлетворить все потребности Соединенных Штатов в энергии. Это та же территория, которая в настоящее время покрыта дорогами по всей стране, и только треть земель используется для выращивания кукурузы для производства этанола.
На той же территории, отведенной теперь под поля для гольфа, мы могли бы встретить треть территории США.потребность в электричестве, отмечает консультант по энергетике Джесси Дженкинс.
Предположим, мы полностью удовлетворили потребность Массачусетса в электричестве в 1 миллион мегаватт с помощью лесных проектов, таких как Blue Wave. Используя мои простые числа выше, нам нужно было бы расчистить 6 000 акров земли, что мало по сравнению с 3 миллионами гектаров леса в штате.
Тем не менее, это район нетронутого леса размером с государственный лесной заповедник Могавк-Трейл. Когда дело доходит до сохранения, это не так уж и мало.
Итак, это подводит меня к моему последнему вопросу.Если мы хотим защитить наши лесные угодья, есть ли у нас хорошие альтернативы для размещения солнечных батарей?
Многие тысячи акров земли в США покрыты крышами, автостоянками и другими городскими постройками. Возможно, мы могли бы удовлетворить наши потребности с помощью солнечных батарей на крыше или навесов, подобных тем, которые сейчас выставлены на нескольких стоянках UMass.
Как и многое в нашем обществе, все сводится к деньгам. Навесы для автомобилей требуют дополнительной стали и опоры, что делает их наиболее дорогим вариантом. Солнечная энергия на крышах коммерческих зданий стоит 3 доллара за ватт по сравнению с 2 долларами за ватт для солнечного поля, сообщает Oregon Mail Tribune.Кроме того, коммерческие крыши часто не имеют достаточно прочной конструкции, чтобы выдерживать больший вес.
Согласно отчету Массачусетского технологического института, электричество от солнечных батарей на крышах жилых домов на 70 процентов дороже, чем от солнечных батарей коммунальных предприятий.
Но кому это выгодно? Солнечные батареи на крыше окупаются скорее домовладельцу, чем коммерческой компании. После первоначального вложения резидент получает бесплатную энергию. Согласно действующему законодательству, они также могут продавать дополнительную энергию обратно в сеть по розничным ценам, возмещая затраты и, возможно, даже получая прибыль.
В этом году Калифорния приняла постановление, требующее, чтобы все вновь построенные дома с достаточной экспозицией включали солнечные панели с 2020 года. С самого начала дешевле встраивать солнечные батареи, чем модернизировать, и хотя покупатели жилья будут нести расходы, они получат их деньги возвращаются в виде экономии энергии.
И если считать только города Массачусетса с населением более 100 000 человек, только муниципальные здания могут поддерживать 125 мегаватт солнечной энергии на крышах, отмечает Институт местного самоуправления в отчете за 2015 год.Меньший город Нью-Бедфорд, штат Массачусетс, имеет колоссальные 16 мегаватт солнечной энергии на зданиях своего города.
Даже крупномасштабные солнечные поля можно построить в лучших местах.
Проект на Брайар-Хилл-роуд в Уилламсбурге занимает 18-акровую безлесную бывшую песчано-гравийную яму, невидимую с дороги. На полигоне Истхэмптон работает объект мощностью 2,3 мегаватта.
В Белчертауне компания Borrego Solar Systems предложила массив двойного назначения мощностью 6,7 мегаватт на ферме на Франклин-стрит, принадлежащей Тому Робертсу.Использование солнечной энергии в сельскохозяйственных угодьях вызывает споры, потому что они могут предотвратить рост сельскохозяйственных культур, а также могут привести к увеличению стоимости сельскохозяйственных земель для наших столь необходимых и более устойчивых органических и местных ферм.
Но новые солнечные батареи двойного назначения позволяют солнечному свету достигать земли, достаточному для роста сельскохозяйственных культур. Они все еще проходят испытания, но обещают малым фермам источник дохода в качестве дополнения, а не замены производства продуктов питания.
И, когда это возможно, за счет субсидий или альтруистических инвестиций, солнечные батареи над парковками, как в UMass, генерируют энергию и одновременно защищают автомобили от яркого солнечного света.
Местное управление — еще одно важное соображение, связанное с окружающей средой. Солнечная энергия обеспечивает экологические преимущества, но «большая солнечная энергия» по-прежнему олицетворяет компании, зарабатывающие деньги на земле, которая влияет на всех, не обязательно улучшая положение маленького человека. Налоги и льготы при трудоустройстве могут быть достоянием сообществ, но деньги — не единственное, что влияет на качество жизни.
На данный момент действующие правила не позволяют жителям Белчертауна легко останавливать строительство. Массачусетс рассматривает солнечную энергию как «сельскохозяйственное использование», и, поскольку земля находится в частной собственности Cowls, на нее распространяются действующие правила Белчертауна, согласно которым землевладельцы могут вырубать деревья для сельского хозяйства или использования альтернативных источников энергии.
Два новых постановления о зонировании, рассматриваемые в Белчертауне, могут в будущем контролировать такие проекты. Первое ограничит солнечные разработки, которые расчищают более четырех акров земли. Второй устанавливает минимальное расстояние между крупномасштабными коммерческими солнечными батареями.
Но Коулс быстро подал заявку на подразделение собственности, сделав свою землю невосприимчивой к изменениям устава зонирования на следующие семь месяцев в соответствии с законами Белчертауна.
К чести Коулза, компания поместила в общей сложности 5 000 акров других лесных угодий под охранные ограничения в западной части Массачусетса.Это включает недавно законсервированный участок площадью 2 000 акров в Шутесбери, Леверетт и Пелхэм, за который осенью этого года они получат 3 миллиона долларов в качестве компенсации от Kestrel Land Trust и Департамента рыболовства и охоты Массачусетса.
И, как указала президент Cowls Синда Джонс, солнечная энергия наносит ограниченный ущерб почвам и может быть довольно легко устранена. В отличие от земли, покрытой жильем или мощением, землю можно легко вернуть в обычное лесное хозяйство, особенно если затраты на развитие городской солнечной энергии в конечном итоге снизятся.
Что в итоге? Переход к солнечной энергии представляет собой сложную сеть соображений. Как и многое другое в нашем национальном энергетическом ландшафте, здесь нет простых ответов.
Леса — одно из наших самых ценных владений, но леса тоже страдают, поскольку изменение климата продолжается быстрыми темпами, когда виды перемещаются на север, а лесные пожары пожирают деревья.
Солнечная энергия для коммунальных предприятий — один из самых быстрых способов наращивания объемов возобновляемой энергии. Поскольку большие солнечные поля намного больше, чем большинство солнечных батарей в жилых помещениях, всего 0.В отчете Массачусетского технологического института указывается, что на 3 процента общенациональных систем коммунального масштаба приходится более половины выработки солнечной электроэнергии.
Тем не менее, каждый день я проезжаю на велосипеде мимо нового навеса на солнечных батареях, построенного страховым агентством Whalen на своей стоянке на Кинг-стрит в Нортгемптоне, построенной работником солнечного кооператива PV Squared Solar.
Столбы стоят серебристо и весело на том, что раньше было простым, неинтересным асфальтовым участком. Панели обращены лицом к небу, слишком высоко, чтобы я мог видеть их даже с приподнятой велосипедной дорожки.Внизу достаточно места для парковки в тени, а не под палящим солнцем, как раньше.
Не могу не думать, что так и должно быть.
Потенциальные потребности в земле и связанные с ними изменения в землепользовании, выбросы солнечной энергии
Капеллан-Перес, И., де Кастро, К. и Арто, И. Оценка уязвимых мест и ограничений при переходе на возобновляемые источники энергии: земля требования при сценариях 100% солнечной энергии. Обновить.Поддерживать. Energy Rev. 77 , 760–782 (2017).
Артикул Google ученый
Рао, Г. Л. и Састри, В. М. К. Землепользование и солнечная энергия. Habitat Int. 11 , 61–75 (1987).
Артикул Google ученый
Nonhebel, S. Изменения в землепользовании, вызванные увеличением использования возобновляемых источников энергии. В Глобальное изменение окружающей среды и землепользование (ред.Долман А. Дж., Верхаген А. и Роверс К. А.) 187–202 (Springer, Нидерланды, 2003). https://doi.org/10.1007/978-94-017-0335-2_8.
Шейдель А. и Сорман А. Х. Энергетические переходы и глобальная наземная лихорадка: основные движущие силы и устойчивые последствия. Glob. Environ. Change 22 , 588–595 (2012).
Артикул Google ученый
Трейнор, А. М., Макдональд, Р. И. и Фарджионе, Дж.Распространение энергии является крупнейшим фактором изменения землепользования в Соединенных Штатах. PLoS ONE 11 , 1–16 (2016).
Артикул CAS Google ученый
Don, A. et al. Изменение землепользования для производства биоэнергии в Европе: последствия для баланса парниковых газов и углерода почвы. GCB Bioenergy 4 , 372–391 (2012).
CAS Статья Google ученый
Nonhebel, S. Возобновляемые источники энергии и продовольствие: хватит ли земли ?. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 9 , 191–201 (2005).
Артикул Google ученый
Овандо П. и Капаррос А. Землепользование и сокращение выбросов углерода в Европе: обзор возможностей различных альтернатив. Энергетическая политика 37 , 992–1003 (2009).
Артикул Google ученый
Calvin, K. et al. Компромиссы различных земельных и биоэнергетических политик на пути к достижению климатических целей. Клим. Изменить 123 , 691–704 (2014).
ADS Статья Google ученый
Гаспаратос, А., Долл, К. Н. Х., Эстебан, М., Ахмед, А. и Оланг, Т. А. Возобновляемые источники энергии и биоразнообразие: последствия для перехода к зеленой экономике. Обновить. Поддерживать. Энергия Rev. 70 , 161–184 (2017).
Артикул Google ученый
Searchinger, T. et al. Использование пахотных земель в США для производства биотоплива увеличивает выбросы парниковых газов в результате изменения землепользования. Science (80-.) 319 , 1238–40 (2008).
ADS CAS Статья Google ученый
Овермарс, К. П., Стефест, Э., Рос, Дж. П. М. и Принс, А. Г. Выбросы косвенных изменений в землепользовании, связанные с потреблением биотоплива в ЕС: анализ, основанный на исторических данных. Environ. Sci. Политика 14 , 248–257 (2011).
CAS Статья Google ученый
Фарджоне, Дж., Хилл, Дж., Тилман, Д., Поласки, С. и Хоторн, П. Расчистка земель и углеродный долг биотоплива. Наука (80-.) 319 , 1235–1238 (2008).
ADS CAS Статья Google ученый
де Фрис, Б. Дж. М., ван Вуурен, Д. П. и Хугвейк, М. М. Возобновляемые источники энергии: их глобальный потенциал в первой половине 21 века на глобальном уровне: комплексный подход. Энергетическая политика 35 , 2590–2610 (2007).
Артикул Google ученый
Тимилсина, Г.Р., Курдгелашвили, Л. и Нарбель, П. А. Солнечная энергия: рынки, экономика и политика. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 16 , 449–465 (2012).
Артикул Google ученый
Якобсон, М. З. и Делукки, М. А. Обеспечение всей глобальной энергии ветром, водой и солнечной энергией, часть I: технологии, энергоресурсы, количество и площади инфраструктуры и материалы. Энергетическая политика 39 , 1154–1169 (2011).
CAS Статья Google ученый
Де Кастро, К., Медиавилла, М., Мигель, Л. Дж. И Фрехосо, Ф. Глобальный солнечный электрический потенциал: обзор их технических и устойчивых пределов. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 28 , 824–835 (2013).
Артикул Google ученый
Эрнандес, Р. Р., Хоффакер, М. К. и Филд, К.Б. Эффективность землепользования большой солнечной энергии. Environ. Sci. Technol. 48 , 1315–1323 (2014).
ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Онг, С., Кэмпбелл, К., Денхолм, П., Марголис, Р. и Хит, Г. Требования к землепользованию для солнечных электростанций в США (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Золотой, 2013).
Книга Google ученый
Денхольм, П. и Марголис, Р. М. Требования к землепользованию и солнечный след на душу населения для фотоэлектрической генерации в Соединенных Штатах. Энергетическая политика 36 , 3531–3543 (2008).
Артикул Google ученый
Дюпон, Э., Коппелаар, Р. и Жанмарт, Х. Доступная во всем мире солнечная энергия при физических и энергетических ограничениях по окупаемости инвестиций. Заявл. Энергия 257 , 113968 (2020).
Артикул Google ученый
Эрнандес, Р. Р., Хоффакер, М. К. и Филд, К. Б. Эффективное использование земли для удовлетворения потребностей в устойчивой энергии. Nat. Клим. Изменить 5 , 353–358 (2015).
ADS Статья Google ученый
Лопес А., Робертс Б., Хеймиллер Д., Блэр Н. и Порро Г. Технические возможности возобновляемых источников энергии США: анализ на основе ГИС .https://www.nrel.gov/docs/fy12osti/51946.pdf (2012).
Deng, Y. Y. et al. Количественная оценка реалистичного мирового ветрового и солнечного электроснабжения. Glob. Environ. Изменить 31 , 239–252 (2015).
Артикул Google ученый
Терни Д. и Фтенакис В. Воздействие на окружающую среду в результате установки и эксплуатации крупных солнечных электростанций. Обновить.Поддерживать. Energy Rev. 15 , 3261–3270 (2011).
Артикул Google ученый
Эрнандес, Р. Р. и др. Развитие солнечной энергии влияет на изменение земного покрова и охраняемых территорий. Proc. Natl. Акад. Sci. 113 , E1768 – E1768 (2016).
Артикул CAS Google ученый
Матта, Р., Джоши, П.К. и Джиндал, А. К. Картирование потенциала солнечной энергии в Индии с использованием данных дистанционного зондирования и параметров окружающей среды. Обновить. Энергия 71 , 255–262 (2014).
Артикул Google ученый
Триб, Ф., Шиллингс, К., Преггер, Т. и О’Салливан, М. Импорт солнечной электроэнергии из стран Ближнего Востока и Северной Африки в Европу. Энергетическая политика 42 , 341–353 (2012).
Артикул Google ученый
Лович, Дж. Э. и Эннен, Дж. Р. Сохранение дикой природы и развитие солнечной энергии в пустыне на юго-западе США. Bioscience 61 , 982 (2011).
Артикул Google ученый
Эрнандес, Р. Р. и др. Воздействие солнечной энергии на окружающую среду. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 29 , 766–779 (2014).
Артикул Google ученый
Йеннети, К., Дэй, Р., Голубчиков, О. Пространственная справедливость и земельная политика возобновляемых источников энергии: лишение уязвимых сообществ через мегапроекты солнечной энергии. Геофорум 76 , 90–99 (2016).
Артикул Google ученый
Шарма К., Шарма А. К., Маллик С. С. и Кандпал Т. С. Оценка потенциала солнечной тепловой энергии в Индии. Обновить. Поддерживать. Энергия Rev. 42 , 902–912 (2015).
Артикул Google ученый
De Marco, A. et al. Вклад солнечной энергии коммунального масштаба в глобальное регулирование климата и его влияние на местные экосистемные услуги. Glob. Ecol. Консерв. 2 , 324–337 (2014).
Артикул Google ученый
Прадос, М. Дж.Политика в области возобновляемых источников энергии и ландшафтный менеджмент в Андалусии, Испания: факты. Энергетическая политика 38 , 6900–6909 (2010).
Артикул Google ученый
Армстронг, А., Остле, Н. Дж. И Уитакер, Дж. Воздействие микроклимата солнечных парков и управления растительностью на круговорот углерода пастбищ. Environ. Res. Lett. 11 , 74016 (2016).
Артикул CAS Google ученый
Breyer, C. et al. О роли солнечной фотовольтаики в сценариях перехода к глобальной энергии. Prog. Фотовольт. Res. Прил. 25 , 727–745 (2017).
Артикул Google ученый
Jacobson, M. Z. et al. Дорожные карты для всех секторов энергетики из 100% экологически чистых и возобновляемых источников энергии ветра, воды и солнечного света для 139 стран мира. Джоуль 1 , 108–121 (2017).
Артикул Google ученый
Эрнандес, Р. Р. и др. Техно-экологическая синергия солнечной энергии для глобальной устойчивости. Nat. Поддерживать. 2 , 560–568 (2019).
Артикул Google ученый
Wise, M. et al. Последствия ограничения концентрации CO 2 для землепользования и энергетики. Наука (80-.) 324 , 1183–1186 (2009).
ADS CAS Статья Google ученый
Гонсалес-Эгино, М., Капеллан-Перес, И., Арто, И., Ансуатеги, А. и Маркандия, А. Промышленная и наземная утечка углерода в условиях фрагментации климатической политики. Клим. Политика 17 , S148 – S169 (2017).
Артикул Google ученый
NREL. Характеристики естественной растительности под солнечной фотоэлектрической батареей в Национальном центре ветроэнергетики (2017).
Лю Ф. и ван ден Берг Дж.К. Дж. М. Различия в выбросах CO 2 при производстве солнечных панелей между технологиями и регионами: применение для Китая, ЕС и США. Энергетическая политика 138 , 111234 (2020).
CAS Статья Google ученый
Popp, A. et al. Переход к землепользованию для биоэнергетики и стабилизации климата: сравнение моделей факторов, воздействий и взаимодействий с другими вариантами смягчения на основе землепользования. Клим. Изменить 123 , 495–509 (2014).
ADS Статья Google ученый
Elshout, P. M. F. et al. Срок окупаемости выбросов парниковых газов для биотоплива из сельскохозяйственных культур. Nat. Клим. Смена 5 , 604 (2015).
ADS CAS Статья Google ученый
Миллер, Л. М. и Кейт, Д. У. Климатические воздействия энергии ветра. Джоуль 2 , 2618–2632 (2018).
Артикул Google ученый
Валеро, А., Валеро, А., Кальво, Г. и Ортего, А. Материальные узкие места в будущем развитии зеленых технологий. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 93 , 178–200 (2018).
Артикул Google ученый
Пауэрс, Р. П. и Джетц, В.Глобальная потеря среды обитания и риск исчезновения наземных позвоночных при будущих сценариях изменения землепользования. Nat. Клим. Изменить 9 , 323–329 (2019).
ADS Статья Google ученый
Людин Н.А. и др. Перспективы оценки жизненного цикла возобновляемой энергии от солнечных фотоэлектрических технологий: обзор. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 96 , 11–28 (2018).
Артикул Google ученый
Амадуччи, С., Инь, X. и Колауцци, М. Системы Agrivoltaic для оптимизации землепользования для производства электроэнергии. Заявл. Энергетика 220 , 545–561 (2018).
Артикул Google ученый
Министерство жилищного строительства и местного самоуправления. Основы национальной политики планирования (2019).
JGCRI. Документация GCAM v4.3. http://jgcri.github.io/gcam-doc/v4.3/toc.html (2016).
O’Neill, B.C. et al. Новая структура сценария для исследования изменения климата: концепция общих социально-экономических путей. Клим. Смена 122 , 387–400 (2014).
ADS Статья Google ученый
Fawcett, A. A. et al. Могут ли парижские обязательства предотвратить серьезное изменение климата ?. Наука (80-.) 350 , 1168–1169 (2015).
ADS CAS Статья Google ученый
Монфреда, К., Раманкутти, Н. и Хертель, Т. В. Данные о глобальном использовании сельскохозяйственных земель для анализа изменения климата. Экон. Анальный. Земельный шар. Клим. Изменить политику 14 , 33 (2009).
Google ученый
McFadden, D.Условный логит-анализ поведения качественного выбора. В Frontiers in Econometrics (Academic Press, 1974).
Wise, M., Calvin, K., Kyle, P., Luckow, P. & Edmonds, J. Экономическое и физическое моделирование землепользования в GCAM 3.0 и приложение для оценки продуктивности сельского хозяйства, земли и земной углерод. Клим. Изменить экон. 05 , 1450003 (2014).
Артикул Google ученый
Диас, Л., Гувейя, Дж. П., Лоуренсо, П. и Сейшас, Дж. Взаимодействие между потенциалом фотоэлектрических систем и использованием сельскохозяйственных земель. Политика землепользования 81 , 725–735 (2019).
Артикул Google ученый
Vrînceanu, A. et al. Воздействие фотоэлектрических ферм на окружающую среду на Румынской равнине. Энергия 12 , 2533 (2019).
Артикул Google ученый
Hahn, E. Японский рынок и промышленность солнечных батарей . Программа стипендий Минервы . https://www.eu-japan.eu/publications/japanese-solar-pv-market-and-industry-business-opportunities-european-companies (2014).
Энергетика. Япония сократит субсидии на солнечную энергию по мере роста стоимости зеленых тарифов (2019 г.).
Аде, Э. Х., Гуд, С. П., Калаф, М. и Хиггинс, К. У. Потенциал солнечной фотоэлектрической энергии наибольший над пахотными землями. Sci.Отчет 9 , 11442 (2019).
ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
Центр данных по атмосферным наукам НАСА в Лэнгли. Среднемесячные и годовые данные прямой нормальной освещенности, мировое разрешение с одним градусом, 1983–2005 гг. . https://geo.nyu.edu/catalog/stanford-fd535zg0917.
Мартин-Шивелет, Н. Фотоэлектрический потенциал и методология оценки землепользования. Энергия 94 , 233–242 (2016).
Артикул Google ученый
Аде, Э. Х., Селкер, Дж. С. и Хиггинс, К. У. Заметное влияние агрикультуры на влажность почвы, микрометеорологию и эффективность водопользования. PLoS ONE 13 , e0203256 (2018).
Артикул CAS Google ученый
Dupraz, C. et al. Объединение солнечных фотоэлектрических панелей и пищевых культур для оптимизации землепользования: к новым агроэлектрическим схемам. Обновить. Энергия 36 , 2725–2732 (2011).
Артикул Google ученый
MITECO. ESTUDIO AMBIENTAL ESTRATÉGICO PLAN NACIONAL INTEGRADO DE ENERGÍA Y CLIMA 2021–2030 . https://energia.gob.es/es-es/Participacion/Paginas/DetalleParticipacionPublica.aspx?k=236 (2020).
BRE. Руководство по планированию разработки крупномасштабных наземных солнечных фотоэлектрических систем (2013 г.).
Денхолм, П. и Марголис, Р. Кривые предложения для солнечной энергии на крыше, вырабатываемой pv, для Соединенных Штатов . https://digitalscholarship.unlv.edu/renew_pubs/25 (2008 г.).
Чейп С., Сполдинг М. и Дженкинс М. Д. Охраняемые территории мира (Калифорнийский университет Press, Беркли, 2008 г.).
Google ученый
Передовой автономный солнечный проект в Калифорнии получил награду в области энергетики и водного хозяйства
Мобильная солнечная фотоэлектрическая установка со свинцово-кислотными аккумуляторными батареями на станции рейнджеров Тихоокеанской долины, национальный заповедник Лос-Падрес.Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, фото ..
КАЛИФОРНИЯ —После пяти лет решимости и инноваций команда лесной службы Юго-Западного Тихоокеанского региона Министерства сельского хозяйства США получила Федеральную награду за управление энергетикой и водными ресурсами за проект ENABLE «Контракт на энергосбережение вне сети». Эта награда присуждается за проекты федерального правительства, которые сокращают потери энергии и способствуют энергетической независимости, устойчивости и безопасности.
Проект, представляющий собой комбинацию модернизации освещения в сочетании с мобильными солнечными фотоэлектрическими системами с резервным аккумулятором, позволит ежегодно экономить 3 023 миллиона британских тепловых единиц, компенсируя почти всю энергетическую нагрузку на проектные площадки.
Завершенный в октябре 2019 года, это второй проект ESPC Enable, завершенный в регионе 5, и только четвертый в агентстве. Лесная служба первой применила такой подход к заключению контрактов, учитывая относительно небольшой размер и рассредоточенность ее объектов.
«Использование ESPC Enable Program позволило нам включить несколько небольших площадок в один контракт, тем самым стандартизировав и упростив процесс закупок», — сказал Кри Прево, специалист по контрактам по проектам.
Проект Off-Grid ESPC Enable напрямую согласуется с акцентом администрации Байдена на достижении нулевых чистых выбросов в масштабах всей экономики к 2050 году и экологически чистым сектором электроэнергии к 2035 году, а также с меморандумом о проекте USDA Climate 21, в котором говорится, что « Инициативы Министерства сельского хозяйства США должны подчеркивать сотрудничество, стимулы, историческую устойчивость и инновации сельского и лесного хозяйства, а также важную роль, которую сельские районы Америки могут сыграть в решении проблемы изменения климата при создании рабочих мест и экономических возможностей.«Проект также поддерживает цели операционной устойчивости, включенные в оценочную карту устойчивого развития агентства на 2020–2024 годы.
Команда проекта Forest Service с подрядчиками на мобильной солнечной фотоэлектрической установке Pine Hills Fire Station (Национальный лес Кливленда). Фотография лесной службы Министерства сельского хозяйства США.
Объем работ (реализованных Trane Technologies) включал пять автономных объектов, по одному в Кливленде (пожарная станция Пайн-Хиллз), Лос-Падрес (станция рейнджеров Тихоокеанской долины), Мендосино (пожарная станция Сода-Крик), Секвойя (черная Rock Work Station) и Plumas (Frenchman Work Center) национальных лесов.Фотоэлектрические системы работают в паре с резервными батареями. На трех предприятиях установлены свинцово-кислотные батареи, а на двух предприятиях установлены литий-ионные аккумуляторы, которые, в свою очередь, послужили основой для исследования под руководством Национальной программы технологий и развития, в котором сравнивались характеристики аккумуляторов в различных условиях.
Ежегодная экономия проекта составит около 135 900 долларов США. Таким образом, простая окупаемость этих усилий в размере 3 миллионов долларов составляет 22 года. Однако из-за гранта Министерства энергетики США на оказание помощи федеральным предприятиям в области технологий энергосбережения в размере 840 000 долларов скорректированная простая окупаемость, включая дополнительные денежные средства и избежание капитальных затрат для этого проекта, составила чуть менее 16 лет.
Проект включает в себя дополнительные уникальные функции, в том числе решение общей проблемы для агентств по управлению земельными ресурсами, работающих в удаленных местах, и использование партнерских отношений с Федеральной программой управления энергетикой Министерства энергетики США.
«Эти автономные объекты, расположенные в различных климатических условиях и на различных высотах, предоставили прекрасную возможность для тестирования литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов, установленных в качестве резервной копии для генерируемой мобильной солнечной фотоэлектрической энергии», — говорится в сообщении. и инженер-электронщик программы развития Тед Эттер.«Агентства по управлению земельными ресурсами, работающие в удаленных местах, имеют много объектов, работающих от дизельных / пропановых генераторов. Этот проект и исследование аккумуляторов предоставляют прототип, который можно тиражировать в агентстве и за его пределами ».
Это четвертая награда Министерства энергетики и водного хозяйства региона 5. Самая последняя награда в регионе была получена в 2018 году за первый проект ESPC ENABLE, охватывающий проекты на девяти участках в национальных лесах Лос-Падрес и Сан-Бернардино, что привело к сокращению потребления энергии примерно на 80%.
Более подробная информация о Федеральной награде Министерства энергетики и водного хозяйства доступна в Интернете.
Развитие солнечной энергии, защита лесов требует лучшего баланса — Новости ecoRI
Защитники окружающей среды говорят, что лучшим оружием в борьбе с изменением климата являются леса и возобновляемые источники энергии, и оба они должны быть успешными.
Грейс Келли / сотрудники ecoRI News
Расположение Использование возобновляемых источников энергии — это сложный вопрос, который крутится вокруг прав собственности, налоговых поступлений, пропускной способности энергетической инфраструктуры, интеллектуальных сетей, хранения энергии и защиты окружающей среды.
Род-Айленд начал борьбу с размещением возобновляемых источников энергии для коммунальных предприятий, в первую очередь наземных солнечных батарей, около пяти лет назад, когда застройщики начали использовать в своих интересах неспособность государства направлять такие проекты в уже освоенные районы. Вместо этого они купили или арендовали менее дорогие сельские открытые пространства, на которых можно было построить системы возобновляемых источников энергии.
Стремительное развитие зеленых насаждений в штате началось всерьез в марте 2017 года, когда тогдашний губернатор. Джина Раймондо подписала не имеющий законной силы распоряжение, в котором содержится призыв к штату вывести на 1000 мегаватт возобновляемой энергии к 2020 году.
Распоряжение губернатора, в котором мало внимания уделялось или руководствовалось тем, где следует размещать солнечные установки, увеличило количество заявок на возобновляемые источники энергии, подаваемых в городах и поселках, которые еще не приняли нормативные акты, адекватно устраняющие последствия этого быстрого реагирования. растущая промышленность.
Скачок солнечной энергии захлестнул муниципальных чиновников и добровольных членов совета директоров — многие из которых не обладают опытом и / или не видят эту проблему в масштабах штата — были застигнуты врасплох, столкнувшись с обилием развития энергетики в масштабах коммунального предприятия. .
В то время как последние пять лет дали Род-Айленду больше мегаватт чистой энергии, акры установленных наземных солнечных батарей еще больше разделили и подвергли леса Род-Айленду нагрузке.
Покрытие открытого пространства солнечными панелями связано с расходами, даже если оно снижает зависимость от ископаемого топлива и приносит налоговые поступления.
«Крайне важно, чтобы мы защищали и повышали способность лесных естественных земель поглощать и накапливать углерод», — сказал Скотт Миллар, старший политический аналитик компании Grow Smart Rhode Island, расположенной в Провиденсе, во время недавней презентации по сохранению лесов и реформе солнечной энергетики.
Он отметил, что и Род-Айленд, и Массачусетс имеют возможность стать национальными лидерами в балансировании двух «наших лучших средств борьбы с изменением климата: леса и возобновляемые источники энергии».
Бывший сотрудник Департамента по охране окружающей среды Род-Айленда модерировал дискуссию 17 марта с участием различных экспертов в области сохранения лесов и солнечной энергии в Новой Англии, каждый из которых представил свою точку зрения и данные о том, как охрана лесов и солнечная энергия могут работать вместе.
Часть этих отношений, по их словам, основана на идее о том, что продвижение солнечной энергии не должно означать вырубку ценных лесных угодий. Фактически, можно легко утверждать, что это наносит ущерб тем самым принципам, которые стимулировали использование солнечной энергии: сокращение выбросов углерода.
«Нам необходимо сохранять леса и природные территории для поглощения и хранения углерода», — сказал Миллар. «Доказано, что леса и природные территории являются наиболее практичным и экономичным инструментом. Следующим решающим шагом является реформирование наших программ использования возобновляемых источников энергии, чтобы обеспечить стимулы для ускорения использования солнечной энергии в развитых и неблагополучных местах, таких как крыши, свалки, заброшенные поля и парковки, и прекратить любые стимулы, которые поощряют вырубку лесов и природных территорий. чтобы освободить место для развития солнечной энергии.
Он сказал, что борьба с изменяющимся климатом подобна трехногому табурету, где нужны все ножки: как можно быстрее сократить выбросы парниковых газов; экономить энергию и эффективно использовать ее для снижения спроса; и сохранять леса для поглощения и хранения углерода.
Фрэнк Ловенштейн, главный операционный директор Фонда лесного хозяйства Новой Англии (NEFF), видит будущее, в котором леса будут цениться и как красивые природные места, и как естественные улавливатели углерода. Он также считает, что это необходимо для сокращения выбросов углерода.
«Нам нужно сократить примерно до половины наших текущих выбросов в течение следующих десяти лет», — сказал он. «Это очень большая проблема. Вам необходимо избавиться от 187 гигатонн ожидаемых выбросов в течение 10 лет ».
Для пропаганды здоровых лесов и, следовательно, помощи в сокращении антропогенных выбросов углерода, Ловенштейн продвигал идею создания стимулов для лесовладельцев заниматься тем, что NEFF называет «образцовым лесным хозяйством».
Веб-сайт NEFF определяет образцовое лесное хозяйство как «подход к управлению лесами …, который ставит во главу угла долгосрочное здоровье лесов и описывает самые высокие стандарты устойчивости, доступные в настоящее время лесовладельцам региона.”
В дополнение к защите лесов и их экосистемных услуг, NEFF отметила, что образцовое лесное хозяйство предназначено для достижения трех целей: повышение роли, которую леса могут играть в смягчении последствий изменения климата; улучшить среду обитания диких животных; и выращивать больше древесины лучшего качества ».
Третья цель — выращивать больше древесины лучшего качества в качестве строительного продукта — является интересной частью этого сложного уравнения. Эта цель согласуется с идеей о том, что NEFF продвигает использование материалов, связывающих природный углерод, например.грамм. древесины, чтобы строить конструкции, накапливающие углерод, и ограничивать использование стали и бетона с тяжелыми выбросами.
«Это один из способов повысить продуктивность леса, фактическое количество углекислого газа, удаляемого из атмосферы на акр в год», — сказал Ловенштейн. «Мы можем практически удвоить среднюю продуктивность лесов Новой Англии на акр в год. Это позволяет вам делать две вещи: позволяет хранить больше углерода в живом лесу … а также позволяет продолжать заготавливать древесину для создания изделий из дерева и долговечных изделий из дерева, таких как деревянные полы, деревянные панели, столы и деревянные здания, которые все это не допускайте попадания углекислого газа в атмосферу.”
Местным примером этой деревянной конструкции является недавно построенный Северный зал школы дизайна Род-Айленда, гибрид стального каркаса и перекрестно-клееной древесины (CLT).
CLT также известен как массивная древесина и создается путем склеивания между собой фрезерованных досок и их наслоения для создания прочного строительного материала.
Хотя использование CLT более популярно в Европе и приобретает некоторую популярность у более экологически ориентированных организаций в Соединенных Штатах, идея использования древесины, сохраняющей углерод, и лучшего сохранения лесов в целом, связана с одним словом: стимул. .И этот стимул к сохранению лесов и использованию древесины для строительства связан с развитием солнечной энергетики.
Дэвид Милнер, генеральный директор и основатель NuGen Capital из Уоррена, рассказал о том, как разработчиков солнечных батарей часто стимулируют вырубать леса для установки солнечных батарей из-за сложности и высокой стоимости размещения солнечной энергии в застроенных и неблагополучных местах.
В прошлом году его компания начала строительство солнечной системы на крыше мощностью 6,76 мегаватт на складе площадью 560 000 квадратных футов в Восточном Гринвиче.В проекте задействовано более 16 000 солнечных панелей.
«Я считаю, что всем действительно важно, где находится солнечная энергия», — сказал Милнер. «У них просто другое мнение о том, где должны быть эти компромиссы. Я хотел познакомить вас с фундаментальной экономической реальностью, связанной с крышами, свалками и солнечными проектами. Реальность такова, что крыши и свалки намного опаснее и дороже, чем открытое поле или лесной массив. Вот куда люди хотят пойти ».
Далее он объяснил, как некоторые инвесторы и банки не будут финансировать проекты, если они не находятся непосредственно на земле, из-за рисков, присущих солнечным установкам на возвышенности.
«Возьмем, к примеру, крыши, — сказал Милнер. «Когда крыши протекают, это серьезная проблема, не столько для земли. Крыши подлежат замене. Итак, все, по большому счету, для крупномасштабной солнечной энергии хотят пойти на землю. Также очень сложно координировать свои действия с городами. Буквально на прошлой неделе я читал об огромном солнечном проекте в западном Массачусетсе, который предусматривает вырубку леса, и город может получить 450 тысяч долларов налоговых поступлений, если разрешит его осуществление. Это довольно заманчиво для некоторых сельских городов.
Милнер предположил, что единственный способ действительно способствовать устойчивому размещению солнечных батарей — это стимулы.
«Я думаю, нам действительно нужно стимулировать то, что мы хотим видеть», — сказал он. «Нам нужно изменить динамику рынка, и я думаю, что это произойдет».
С другой стороны, стимулы для сохранения лесов — это землевладельцы, которые часто продают или сдают в аренду свою собственность разработчикам солнечной энергии, поскольку они не видят денег в лесной промышленности.
«Особое внимание уделяется промышленным лесам на севере Новой Англии, которые принадлежат частным лицам и компаниям в основном ради финансовой выгоды», — сказал Ловенштейн.«Они используют это как коммерческое предложение, и прямо сейчас им не платят за углерод достаточно простым способом и с достаточно высокой стоимостью».
Левенштейн призвал к разработке нескольких решений, которые позволили бы избавиться от сплошных рубок и использовать их в деревообрабатывающей промышленности из экологически чистых источников.
«Во-первых, отсутствие чистой потери леса — часть этого должна остановить стимулирование вырубки леса — и увеличить стимулы для использования солнечной энергии в развитых регионах», — сказал он. «Нам также нужно больше финансирования и поддержки для сохранения лесов и улучшения управления… мы должны признать, что… просто прекращение лесозаготовок или сокращение лесозаготовок может не иметь большого значения, отчасти потому, что древесина, как я сказал ранее, заменяет большее количество углерода. интенсивные материалы, такие как сталь и бетон.”
Это видение, если оно будет согласовано с потребностями разработчиков солнечных батарей в том, чтобы сделать развитые и неблагополучные районы более доступными и прибыльными с финансовой точки зрения, могло бы привести к симбиотическим отношениям, которые могли бы изменить мир к лучшему, по словам Левенштейна.
Сотрудник ecoRI News Фрэнк Карини внес свой вклад в эту статью.
Компромисс между выбросами углекислого газа: леса или солнечные батареи?
По мере того, как все больше и больше правительств и корпораций стремятся к безуглеродному будущему, потребность в большом количестве установок возобновляемой энергии в ближайшие десятилетия возрастает.В густонаселенной Новой Англии пространство для крупномасштабной установки солнечных панелей ограничено.
Это вызвало дискуссии и дебаты о компромиссе в выбросах углекислого газа (CO 2 ) между установкой солнечных панелей и поддержанием существующих практик землепользования. Чтобы исследовать проблему дальше, Synapse намеревалась ответить на следующие вопросы в Новой Англии:
- Что компенсирует больше CO 2 : один акр леса или один акр солнечных батарей?
- Сколько CO 2 компенсируется солнечными батареями, если вы устанавливаете их на заброшенном поле (а не в лесу), где нет необходимости вырубать деревья?
Мы обнаружили, что производство энергии солнечными фотоэлектрическими (PV) объектами в Новой Англии снижает выбросы CO 2 на гораздо большую величину, чем было бы в лесных угодьях, если бы они остались нетронутыми.
Погрузитесь в анализ
Для типичной солнечной фотоэлектрической установки, расположенной на лесной территории в Новой Англии, мы обнаружили, что чистое воздействие CO 2 представляет собой сокращение на 470 тонн в год. Если бы такая же солнечная фотоэлектрическая установка была расположена на заброшенной территории, чистое воздействие CO 2 составило бы сокращение на 501 тонну в год, как показано на диаграмме ниже. Это означает, что процесс расчистки одного акра лесных угодий обычно увеличивает выбросы CO 2 на 31 тонну в год.
Чистые выбросы CO 2 выбросы для типичной солнечной фотоэлектрической батареи Новой Англии площадью 1 акр, построенной в лесном массиве или заброшенном поле
Для нашего анализа мы определяем типичную солнечную фотоэлектрическую батарею в Новой Англии как солнечную батарею с одноосным отслеживанием (панели слежения составили 88 процентов новых мощностей в масштабе коммунальных услуг в 2019 году) и эффективность массива 18,1 процента (на основе данных из Ежегодного базового уровня технологий Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и Обновленных данных по солнечной энергии Национальной лаборатории Лоуренса Беркли).В этом контексте мы определяем заброшенное месторождение как бывшую промышленную или коммерческую площадку, которая в настоящее время не используется и может иметь некоторое химическое загрязнение. Для сценария с лесными угодьями мы предполагаем, что лес представляет собой комбинацию четырех распространенных типов лесов Новой Англии (на основе данных Массачусетского университета в Амхерсте и Университета Вермонта), и что конечное использование древесины, вырубленной с участка застройки, представляет собой сочетание биотоплива (81 процент) и пиломатериалов (9 процентов), по данным Farm Credit East.¹
Мы рассчитываем чистое воздействие CO2, связанное с гипотетической солнечной фотоэлектрической батареей площадью один акр в Новой Англии ( Чистое воздействие MTCO 2 воздействие ) путем суммирования воздействий производства солнечной энергии ( A PV ) с тремя земельными участками. -Влияние использования (см. уравнение 1 ниже): удаление биомассы ( X Земля ), долгосрочные потери связывания углерода ( Y Земля ) и выбросы CO 2 подземной биомассы ( Z Земля ) ) .Общее производство солнечной энергии будет варьироваться в зависимости от местоположения, размера, эффективности и конструкции солнечной батареи. Удаление биомассы зависит от количества надземной биомассы, удаленной до солнечной разработки, а также от ее конечного использования. На долгосрочное связывание углерода влияют такие факторы, как возраст, плотность и видовой состав биомассы до удаления. Подземная биомасса Выбросы CO 2 зависят от множества факторов окружающей среды, таких как тип почвы и возраст биомассы.
Эта функциональная форма соответствует той, которую использовали Терни и Фтенакис в их анализе 2011 года для Обзоров возобновляемой и устойчивой энергетики. Наши спецификации землепользования представляют собой наилучшую оценку типичных условий в Новой Англии, основанную на имеющихся исследованиях и публикациях. Из воздействий землепользования удаление биомассы составляет 94 процента, долгосрочные потери, связанные с секвестрацией углерода, составляют 4 процента, а выбросы CO 2 из подземной биомассы составляют 2 процента.
Уравнение 1: формула для расчета чистого воздействия парниковых газов
Чистое воздействие MTCO₂ = ∑ A PV + X Земля + Y Земля + Z ЗемляРасчет, показанный в приведенном выше уравнении, обычно представляет собой сумму чистых выбросов CO 2 за несколько лет.Но для этого анализа мы упростили ситуацию, сосредоточив внимание на чистых выбросах CO 2 за первый год, поскольку большая часть выбросов происходит при вырубке лесных угодий.
Всегда есть предостережение (или два)
Наш анализ требует двух серьезных оговорок. Во-первых, хотя мы обнаруживаем, что солнечные панели, установленные на вырубленных лесах или заброшенных территориях Новой Англии в 2021 году, помогают сократить выбросы CO 2 , этот вывод может измениться со временем. По мере того как энергетическая система региона переходит на более высокий уровень производства возобновляемой энергии, интенсивность вытесненной генерации CO 2 , вероятно, снизится.Это снизит воздействие нового поколения солнечных панелей на сокращение выбросов CO 2 . Когда средний годовой уровень предельных выбросов в Новой Англии опускается ниже 64 фунтов CO 2 на МВт-ч, солнечные панели больше не будут обеспечивать преимущество CO 2 по сравнению с лесом. ² Учитывая, что текущий уровень предельных выбросов составляет 1038 фунтов CO 2 на МВтч, это будет 94-процентным сокращением предельного уровня выбросов в регионе.
И последнее, но не менее важное: решения о землепользовании всегда должны учитывать другие типы воздействий.Например, что произойдет с экологической средой обитания, пространством для отдыха, гидрологическими преимуществами или организмами, производящими кислород? Браунфилд предлагает самую низкую ценность с точки зрения всех этих дополнительных воздействий, поэтому, вероятно, будет хорошей ставкой для развития солнечной энергетики.
Леса, с другой стороны, не только обладают способностью связывать углерод, но и представляют важную социальную ценность. Наш анализ не дает количественной оценки этих выгод, но мы подчеркиваем, что они должны учитываться при принятии любого решения о расчистке лесных угодий для целей производства солнечной энергии.
Переход на возобновляемые источники энергии может повлечь за собой расходы на биоразнообразие, предупреждают исследователи.
- Изменение климата повлекло за собой многочисленные сообщения о негативных последствиях, и инновации в технологиях возобновляемой энергии играют центральную роль в достижении целей Парижского договора по климату, направленных на смягчение этих последствий.
- В новом отчете содержится предупреждение о том, что добыча металлов, используемых для производства возобновляемых технологий, таких как ветряные турбины, солнечная энергия и электромобили, требует затрат, в том числе для сохранения биоразнообразия.
- Негативные эффекты от добычи металлов, таких как алюминий, кобальт и редкоземельные элементы, могут затронуть целый ряд существ от фламинго до горилл, растений и даже глубоководных существ.
- До тех пор, пока повсеместная переработка и повторное использование этих материалов не станет реальной альтернативой добыче полезных ископаемых, эту деятельность следует контролировать и проверять с помощью схем сертификации, таких как Инициатива по обеспечению ответственного горного дела, говорят исследователи.
Изменение климата повлекло за собой многочисленные сообщения о негативных последствиях, включая обострение суровых погодных условий, нанесение вреда дикой природе и потенциально обострение человеческих конфликтов и миграции.
В попытке свести к минимуму эти планетарные изменения Парижское соглашение поставило амбициозную цель — ограничить глобальное потепление на 1,5 градуса Цельсия (2,7 градуса Фаренгейта) выше доиндустриального уровня за счет сокращения выбросов парниковых газов. Инновации в технологиях использования возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, а также электромобили (электромобили), будут иметь важное значение для достижения этих целей. Но, по мнению экспертов, долгожданный переход к экономике без ископаемого топлива не обойдется без ряда проблем.
«Переход к возобновляемым источникам энергии и транспортной системе требует сложного сочетания металлов, таких как медь, кобальт, никель, редкоземельные элементы, литий и серебро, — многие из которых ранее добывались лишь в небольших количествах», — говорится в недавнем отчете. по заказу Earthworks, экологической некоммерческой организации, которая продвигает устойчивые решения проблем воздействия добычи полезных ископаемых и энергетики.
Солнечные панели на предприятии Intel в Хошимине, Вьетнам. Фото любезно предоставлено Intel через Flickr.В отчете, составленном исследовательской группой из Института устойчивого будущего (ISF) Технологического университета Сиднея (UTS), подробно описаны проблемы в цепочках поставок 14 минералов, используемых в производстве и использовании возобновляемых источников энергии, включая батареи для электромобилей. Исследователи смоделировали спрос на эти «аккумуляторные металлы» по сценарию, при котором общество будет использовать 100-процентную возобновляемую энергию к 2050 году — наилучшая ситуация для смягчения последствий изменения климата, но не обязательно для других аспектов окружающей среды, если нынешние вредные методы добычи полезных ископаемых сохранятся. отраслевой стандарт, по их словам.
Хотя в исследовании изучается значительное влияние такой добычи на здоровье и культуру человека, оно показывает, что биоразнообразие также может оказаться под угрозой.
«Быстрый рост спроса на металлы для возобновляемых источников энергии… может привести к добыче маргинальных или нетрадиционных ресурсов, которые часто находятся в более удаленных или биоразнообразных местах», — сказала соавтор исследования Эльза Доминиш, старший консультант по исследованиям в ISF. Короче говоря, в некоторых отдаленных районах дикой природы сохраняется высокое биоразнообразие, потому что они еще не нарушены, но и у них нет запасов полезных ископаемых, что делает эти районы привлекательными объектами для добычи полезных ископаемых.
«Добыча многих металлов, используемых для возобновляемых источников энергии и электромобилей, уже влияет на биоразнообразие дикой природы», — сказал Доминиш Mongabay, приводя пример добычи бокситов.
Бокситовая руда используется для производства алюминия, ключевого компонента почти всех возобновляемых технологий. Как и многие другие полезные ископаемые, используемые в возобновляемой энергетике, ценная руда находится недалеко от поверхности, а это означает, что горнодобывающие компании должны расчищать и добывать большие участки земли, чтобы приобрести их в промышленных масштабах.
«Серьезные последствия добычи бокситов были зарегистрированы в Индонезии, Малайзии, Индии и Гвинее», — сказал Доминиш. Монгабай недавно изучил последствия добычи бокситов в Гвинее, где концессия на добычу полезных ископаемых представляет серьезный риск для популяций находящихся под угрозой исчезновения западных шимпанзе ( Pan troglodytes verus ). Поэтому конфликты между усилиями по сохранению биоразнообразия и добычей полезных ископаемых могут стать более частыми, поскольку отрасль возобновляемых источников энергии набирает обороты.
Литиевый рудник в соляной пустыне Салинас-Грандес, провинция Жужуй, Аргентина.Фото любезно предоставлено Earthworks.Возобновляемые источники энергии и дикая природа
Возобновляемая энергия может быть парадоксальной для дикой природы, по словам Лоры Сонтер, руководителя лаборатории Университета Квинсленда, изучающей влияние добычи полезных ископаемых на биоразнообразие. Многие виды зависят от конкретных климатических условий в своих естественных ареалах и подвергаются риску таких нагрузок, как нестабильные погодные условия и ограниченный доступ к предпочитаемым ими продуктам питания.
Смягчение последствий изменения климата может принести пользу таким экосистемам, подверженным риску, но это верно только для тех, кто остается в живых, сказал Сонтер Монгабай: «Хотя смягчение последствий изменения климата жизненно важно для сохранения биоразнообразия, а увеличение производства возобновляемой энергии является важным направлением в достижении этой цели. рост спроса на металл может создать новые огромные угрозы для биоразнообразия при добыче полезных ископаемых.”
Новые рудники, которые будут активны в следующие два года, перечисленные в отчете о земляных работах, включают рудник по добыче кобальта в регионе Катанга Демократической Республики Конго (ДРК), никель в Замбии и редкоземельные металлы (группа из 17 рудников). элементы, такие как скандий и иттрий) в регионе Западного Кейпа в Южной Африке. Эти места с высоким биоразнообразием — не единственные районы, подверженные риску; Угрозы дикой природе от такой добычи можно найти почти во всем мире.
В ДРК имеются большие запасы полезных ископаемых, таких как никель и кобальт, как в Катанге, где уже существуют рудники, так и в пышных джунглях, где обитают большие обезьяны, слоны и другие дикие животные.Дорога, проложенная через ранее нетронутые леса, дала надежду и возможность соединения сельскому населению региона и впервые связала Камерун с ДРК, но представители природоохранных органов опасаются, что это также может сделать новые месторождения этих ценных минералов доступными для горнодобывающих компаний.
На Мадагаскаре, одном из мировых очагов биоразнообразия, недавно была продлена лицензия на разведку месторождения редкоземельных металлов на полуострове Ампасиндава. Ранее Монгабай сообщал, что эта шахта может быть проблематичной для некоторых эндемичных диких животных Мадагаскара, включая популяции находящихся под угрозой исчезновения спортивных лемуров Миттермайера ( Lepilemur mittermeieri ).
Добыча никеля на индонезийском острове Сулавеси также вызвала деградацию окружающей среды в районе, уже ослабленном экологическим спросом на древесину и масличную пальму, потенциально оказывая давление на среду обитания таких видов, как находящиеся под угрозой исчезновения хохлатые макаки ( Macaca nigra ). Существуют планы по увеличению производства никеля за счет новых рудников, нацеленных на увеличение производства аккумуляторов в ожидании спроса на электромобили, в то время как предлагаемое расширение добычи никеля в Индонезии вызвало бурные протесты, а также обвинения в коррупции в правительстве.
Находящаяся под угрозой исчезновения западная низменная горилла (Gorilla gorilla gorilla) живет в районах, которые могут быть открыты для новых шахт. Изображение Rhett A. Butler / Mongabay.В Северной и Южной Америке добыча меди угрожает биоразнообразию тропических лесов Панамы в мезоамериканском биологическом коридоре, где местные жители опасаются, что загрязнение воды и потери урожая станут, как говорится, «хлебом на сегодня, голодом на завтра» для шахтеров. Другие критики концессии на добычу полезных ископаемых говорят, что оценка воздействия на окружающую среду, проведенная разработчиками проекта, учитывала только крупных животных, игнорируя потенциальный ущерб экологически важным группам, таким как птицы и летучие мыши.
Даже океаны небезопасны от потенциального воздействия добычи возобновляемых источников энергии. На дне океанов по всему миру обнаружены богатые залежи широкого спектра желаемых металлов, в том числе около 120 миллионов тонн кобальта. Согласно отчету Earthworks, глубоководная добыча, которая ранее считалась финансово невыполнимой, недавно стала предметом возобновления интереса со стороны добывающих компаний, включая предлагаемую добычу у побережья Папуа-Новой Гвинеи.Глубины океанов, которые когда-то считались относительно безжизненными пустотами, на самом деле удивительно биоразнообразны; Согласно последним исследованиям, глубоководные экосистемы океана настолько обширны, что люди могут уничтожать виды и экосистемы, о которых науке почти ничего не известно.
Конкурирующие цели
Защитники окружающей среды и компании, занимающиеся возобновляемыми источниками энергии, имеют по крайней мере одну общую долгосрочную цель: уменьшить воздействие изменения климата. Но низкие темпы рециркуляции означают, что спрос на вновь добытые материалы для производства возобновляемой энергии останется стабильным, согласно отчету.
«Снижение экологических и социальных последствий поставок не является основным направлением деятельности отрасли возобновляемых источников энергии», по словам его авторов, которые добавляют, что негативные воздействия, особенно от добычи кобальта в ДРК, хорошо известны. Несмотря на это отраслевые эксперты, опрошенные для доклада, говорят, что компании-производители электромобилей опасаются ответственного выбора поставщиков из-за опасений, что сертифицированные шахты не смогут производить достаточный объем для удовлетворения своих потребностей.
Согласно недавнему докладу группы Sonter, «обязательства по сохранению подвержены изменениям в финансовой атмосфере.Другими словами, горнодобывающие группы рады взять на себя обязательства по обеспечению устойчивости, пока они продолжают зарабатывать деньги. По словам Сонтера, эта разница в краткосрочных целях является корнем проблемы, которая мешает природоохранным организациям доверять горнодобывающим компаниям.
«Часто эти два [имеют] очень разные непосредственные цели, которые во многих случаях противоречат друг другу», — сказала она. «Горнодобывающая промышленность требует расчистки земель на участках, содержащих полезные ископаемые, тогда как сохранение направлено на защиту участков с биологическим разнообразием.
Ветряная ферма Бразоса Флуванна, Техас. Фотография Leaflet под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Непортированная лицензия«Нам нужны ученые-экологи, чтобы идентифицировать участки, в которых хранится огромное биоразнообразие, и, следовательно, они должны быть запрещены для добычи полезных ископаемых», — добавил Сонтер, разрешив при этом добычу полезных ископаемых на некоторых участках. области будут необходимы: «Эти участки должны быть [надежно защищены от] угроз, исходящих от добычи полезных ископаемых, но при этом достаточно гибкими, чтобы обеспечить возможность перехода к экономике возобновляемых источников энергии.”
В настоящее время, однако, представители природоохранных органов в значительной степени не осведомлены о возросшей угрозе биоразнообразию, которую представляет переход к экономике возобновляемых источников энергии, по словам Сонтера.
Дополнительные воздействия на горные работы
Угрозы биоразнообразию иногда проявляются в иных формах, чем расчистка земель, но могут быть столь же вредными для дикой природы. Литий, который называют «белым золотом» перехода энергии, является ключевым компонентом литий-ионных аккумуляторов, что делает его незаменимым для целого ряда продуктов, от мобильных телефонов до электромобилей.Большая часть мирового лития находится в «литиевом треугольнике», который находится между Аргентиной, Боливией и Чили. В отчете Earthworks перечислено несколько проектов по добыче полезных ископаемых, которые сейчас разрабатываются во всех трех странах.
Дату Буюнг Агусдината из Школы устойчивого развития Университета штата Аризона исследует закономерности добычи лития и экологическую деградацию солончаков Атакама в Чили. Согласно исследованиям его группы, эти солончаки, или salares , подвергаются деградации из-за добычи.
«Салары с наивысшими концентрациями лития относятся к числу горячих точек мирового биоразнообразия… и некоторые из них были объявлены Рамсарскими угодьями в соответствии с Конвенцией о водно-болотных угодьях», — сказал Агусдината Монгабай. Водно-болотные угодья, внесенные в список Рамсарской конвенции, такие как национальный заповедник Лос-Фламенкос в Атакаме, являются экологически важными объектами, охраняемыми межправительственным соглашением.
«Эти водно-болотные угодья являются критически важными местами размножения и гнездования фламинго, включая два вида, которые являются эндемичными для этого региона и которые Международный союз охраны природы считает уязвимыми и почти находящимися под угрозой исчезновения, соответственно», — сказал Агусдината.Андские фламинго ( Phoenicoparrus andinus ) и чилийский фламинго ( Phoenicopterus chilensis ), эндемичные для Южной Америки, для выживания зависят от особых условий в солончаковых равнинных экосистемах. Если соленость воды изменится, водоросли, питающие стада, могут погибнуть и быть заменены несъедобными микробами.
«Добыча лития в национальных заповедных зонах [оказывает] воздействие на дикую природу в основном из-за интенсивного забора воды», — сказал Агусдината. «Приблизительно два миллиона литров [530 000 галлонов] воды перекачиваются и испаряются для получения тонны литиевого продукта, а для производства очищенной формы на экспорт требуется больше пресной воды.”
Андский фламинго, Лагуна Гранде, Аргентина. Изображение Фелисити Аренго / Американский музей естественной истории — Центр биоразнообразия и сохраненияВысокие потребности в воде для лития также сказываются на людях. В аргентинской провинции Жужуй, где используются аналогичные методы добычи лития, представители коренных общин колла недавно перекрыли дороги в знак протеста против практики добычи. По словам Агусдината, местные общины в Чили также столкнулись с нехваткой воды, что привело к отказу от посевов и пастбищ.
«Они эмигрировали в близлежащие города, превратив фермеров и владельцев ранчо в рабочих для горнодобывающих компаний», — сказал он.
Агусдината сказал, что горнодобывающие компании могут уменьшить свое воздействие на окружающую среду множеством способов, включая переработку сточных вод, минимизацию количества отходов и более эффективную переработку рассола.
«Существующие методы добычи полезных ископаемых можно улучшить без ущерба для экономики, сохраняя при этом защиту социальных и экологических систем», — сказал он.
Потребность в дополнительной переработке
В отчете Earthworks говорится, что меры по повышению эффективности во всей отрасли являются ключом к более устойчивой цепочке поставок полезных ископаемых.Солнечной отрасли особенно необходимо сосредоточить внимание на эффективности, поскольку переработка солнечных элементов может быть трудной и экономически невыполнимой при текущих бизнес-моделях.
Вторичная переработка будет «наиболее важной стратегией» для снижения первичного спроса на металлы для аккумуляторных батарей, согласно отчету, хотя некоторые материалы, такие как литий и марганец, в настоящее время не восстанавливаются с достаточно высокой скоростью. Моделирование, проведенное исследователями, показывает, что сокращение использования кобальта также может помочь уменьшить деградацию в цепочке поставок.
Схема рейтинга утилизации металлов, таблица 7 отчета «Земляные работы».До тех пор, пока переработанные материалы не станут реальной альтернативой добыче полезных ископаемых, по словам исследователей, отрасль будет продолжать добывать новые материалы для удовлетворения растущих потребностей энергетического сектора, а компании, занимающиеся возобновляемыми источниками энергии, будут вынуждены гарантировать, что их технологии без выбросов не вызывают потенциально необратимой деградации окружающей среды.
«[Лучшая] практика заключается в том, чтобы получать металлы с помощью проверенных высоких стандартов / схем сертификации (таких как Инициатива по обеспечению ответственной добычи полезных ископаемых) [а не посредством] самоконтроля отрасли», — сказал соавтор отчета Доминиш.
Согласно резюме отчета, отрасли электромобилей и аккумуляторных батарей срочно необходимо принять меры для обеспечения устойчивости в своих цепочках поставок, особенно в отношении источников лития, кобальта и редкоземельных металлов.
Что делать?
Потребители, заботящиеся об окружающей среде, могут повлиять, по крайней мере, на некоторые практики в отрасли возобновляемых источников энергии (начиная с утилизации мобильных телефонов, планшетов и аналогичных устройств).
«Производители электромобилей — это бренды, ориентированные на потребителя, [и поэтому] они столкнутся с большим давлением общественности с целью улучшения практики», — сказал Доминиш.«[Потребители] могут влиять на своих поставщиков, чтобы они применяли ответственные методы».
Организации, не ориентированные на потребителей, такие как разработчики ветровой или солнечной энергии, могут быть менее уязвимы для общественного контроля, сказал Доминиш. Тем не менее, в отчете говорится, что повышенный спрос на экологически чистые материалы со стороны производителей электромобилей и аккумуляторов может быть эффективным в продвижении ответственных практик в более широкой цепочке поставок.
Несмотря на потенциальное воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду, Доминиш выразил поддержку продвижению технологий использования возобновляемых источников энергии.
«Да, возобновляемые источники энергии и электромобили по-прежнему являются очень важными технологиями, которые помогут нам срочно снизить нашу зависимость от ископаемого топлива», — сказала она, добавив, что для обеспечения что эти технологии устойчивы в долгосрочной перспективе.
Цитаты:
Доминиш, Э., Флорин, Н., Теске, С. (2019). Ответственный поиск полезных ископаемых для возобновляемых источников энергии.Отчет подготовлен для Earthworks Институтом устойчивого будущего Сиднейского технологического университета.
Лю В., Агусдината Д. Б. и Мьинт С. В. (2019). Пространственно-временные закономерности добычи лития и деградации окружающей среды в соляной равнине Атакама, Чили . Международный журнал прикладных наблюдений за Землей и геоинформации , 80 , 145-156. DOI: 10.1016 / j.jag.2019.04.016
Сонтер, Л. Дж., Али, С. Х., и Уотсон, Дж. Э. (2018). Горнодобывающая промышленность и биоразнообразие: ключевые вопросы и потребности в исследованиях в области науки о сохранении. Труды Королевского общества B: Биологические науки , 285 (1892), 20181926. doi: 10.1098 / rspb.2018.1926
Тейлор, М. Л., и Ротерман, К. Н. (2017). Генетика популяции беспозвоночных в крупнейшей среде обитания Земли: глубоководном дне. Molecular Ecology, 26 (19), 4872-4896. DOI: 10.1111 / mec.14237
Альтернативная энергия, Биоразнообразие, Чистая энергия, Корпоративная социальная ответственность, Глубоководная добыча, Электромобили, Энергия, Рекомендуемые, Зеленая энергия, Стажеры, Литий, Горнодобывающая промышленность, Возобновляемые источники энергии, Солнечная энергия, Энергия ветраПЕЧАТЬ ОСОБЕННОСТЬ
— Солнечное железо индийского подростка сглаживает насущную проблему: потеря леса
Манипадма Йена, Фонд Thomson Reuters
БХУБАНЕСВАР, Индия, 20 ноября (Фонд Thomson Reuters) — На жилых улицах Индии, среди продавцов чая и овощей, Ежедневно гладят прессовую одежду «уолла» для миллионов индийцев, разглаживают морщины железными ящиками, набитыми горячим углем.
Но 10 миллионов гладильных тележек и магазинов в Индии наносят огромный ущерб лесам страны. По оценкам государственного департамента науки и технологий, каждый из них использует в среднем более 5 килограммов древесного угля в день.
Теперь, однако, 14-летняя девочка, обеспокоенная кучей использованного угля, оставленным ее местным торговцем гладильными принадлежностями, и его болезненным хрипом от загрязнения, разработала альтернативу: отмеченный наградами утюг на солнечной энергии.
«Я подсчитал огромное количество используемого древесного угля, загрязнение от него, которое усугубляет изменение климата, наносит ущерб Матери-Земле и здоровью человека.Я хотел создать возобновляемый ресурс для замены древесного угля », — сказала Виниша Умашанкар из своего родного города Тируваннамалай в южном индийском штате Тамил Наду.
На этой неделе ее инновация была отмечена Детской климатической премией за вклад в более чистый воздух. Премия, поддержанная шведской энергетической компанией, включает 100 000 шведских крон (11 600 долларов США) на дальнейшее развитие проекта.
Это лишь одна из нескольких национальных и международных наград, которые Умашанкар получила за свою инновацию: колесная тележка, оснащенная солнечными батареями и батареями, достаточными для питания парового утюга.
«НЕИЗБЕЖНО»
Панели на крыше тележки вырабатывают солнечную энергию, которую можно сразу использовать, когда тележка движется между покупателями, или хранить ее в четырех батареях, сказал Умашанкар.
При полной зарядке — что занимает чуть менее пяти часов при ярком солнечном свете — каждая батарея может питать утюг в течение шести часов, по ее словам, обеспечивая питание в пасмурные дни, хотя тележка также может работать от электросети или от генератора в крайнем случае. .
Для увеличения доходов продавцов глажки тележки также оборудованы станцией для подзарядки мобильных телефонов и телефоном с оплатой монетами для совершения звонков.
Умашанкар сказала, что надеется, что тележка, которую она разработала после школы в течение шести месяцев, улучшит доходы и здоровье продавцов глажки и предложит им «достойную жизнь».
Его также можно использовать в других развивающихся странах, сказала она Фонду Thomson Reuters в телефонном интервью.
Она сказала, что спроектировала тележку так, чтобы с ней было легко работать — системе требуется 15 минут для изучения — и она планировала создать онлайн-видео, чтобы помочь тем, кто говорит на других языках, понять, как ее использовать.
«Сегодня солнечная энергия неизбежна», особенно в таких солнечных странах, как Индия, где в некоторых частях страны бывает 300 солнечных дней в году, — сказала она.
Страна получает достаточно солнечного света, чтобы производить солнечную энергию, в 3000 раз превышающую текущее потребление энергии в стране, добавила она.
ЗАТРАТЫ
Пока Умашанкар разрабатывал рабочий проект, первый полномасштабный рабочий прототип был собран и испытан в декабре прошлого года Национальным инновационным фондом, который действует при Министерстве науки и технологий Индии.
Фонд также подал заявку на патент на устройство от имени Умашанкара.
Девушка, которая сказала, что считает ученого-исследователя радиоактивности Марию Кюри образцом для подражания, сказала, что тележка может спасти «бесчисленное количество деревьев».
Она сказала, что читала, что большое дерево может производить достаточно кислорода для пяти человек в день — и взрослые деревья, скорее всего, будут вырублены, поскольку они производят лучший древесный уголь.
«Какой смысл сажать деревья, если мы не можем перестать рубить деревья для производства нерационального древесного угля?» спросила она.
Она сказала, что полагает, что продавцы гладильных товаров перейдут на ее устройство, если оно будет экономически эффективным.
Уголь, который хватит на два дня глажки, стоит от 700 до 1000 рупий (от 9 до 13 долларов), сказала она. Для сравнения, тележка в нынешней конфигурации стоит 40 000 рупий (540 долларов США).
Но Умашанкар сказала, что надеется использовать свои призовые деньги для разработки нового прототипа, который снизит затраты и повысит эффективность.