Sol- og vindenergi bevarer grundvand til tørke, landbrug

Sol- og vindmølleparker dukker op rundt om i landet for at reducere CO2 -udledningen, og disse vedvarende energikilder har også en anden vigtig effekt:at holde mere vand i jorden.

En ny Princeton University-ledet undersøgelse i Naturkommunikation er blandt de første til at vise, at sol- og vindenergi ikke kun øger tørkebestandigheden, men også hjælp til grundvandets bæredygtighed.

Brug af tørke-tilbøjelige Californien som et casestudie, forskerne viser, at øget sol- og vindenergi kan reducere afhængigheden af ​​vandkraft, især under tørke. Følgelig, dette kan hjælpe med at omdirigere mere overfladevand fra vandkraft til kunstvanding, derved reducerer den samlede grundvandsindvinding.

Mens omfanget af denne undersøgelse fokuserede på USA, rammen kan også anvendes internationalt, især for beslutningstagere, der arbejder for at opfylde FN's mål for bæredygtig udvikling, sagde hovedforfatter Xiaogang He, der arbejdede på undersøgelsen som ph.d. studerende på Princeton. Han er nu postdoktor ved Water in the West ved Stanford University.

"Traditionelt set den sociale værdi af solenergi og vindenergi har hovedsageligt været fokuseret på begrænsning af luftforurening og reduktion af CO2 -emissioner, "sagde han, en tiltrædende adjunkt i afdelingen for civil- og miljøteknik ved National University of Singapore. "Imidlertid, hvis vi ser på problemet fra en anden vinkel-som vand-mad-energi-forbindelsen-så identificerer vores papir nogle ukendte og undervurderede effekter, som er blevet overset i tidligere undersøgelser. "

Forskergruppen udviklede en afvejningsramme for at kvantificere, hvordan sol- og vindenergi kan gavne grundvands bæredygtighed. Afvejningsrammer er særligt nyttige til politik, da de ser på flere resultater-f.eks. Hvor meget sol- og vindenergi, der skal bruges til at maksimere den økonomiske omsætning, eller hvordan sol- og vindkraft kunne sikre grundvandsindvinding. Forskerne brugte rammen til at kvantificere de optimale veje til at maksimere vandkraft og landbrugsindkomst, samtidig undgås udtømning af grundvand.

Han og hans samarbejdspartnere brugte Californien som et casestudie, da det er den største landbrugsproducent i USA. Det oplevede også en af ​​de mest alvorlige tørker nogensinde mellem 2012 og 2017, som fungerede som en katalysator til at regulere ubegrænset brug af grundvand. På samme tid, sol- og vindelektricitet begyndte at overstige vandkraft i staten takket være lavere priser og statslige mandater.

Mens statens landbrugssektor stadig formåede at tjene 47 milliarder dollar i løbet af den tid ved stort set at stole på uholdbare grundvandslager, denne strategi er uholdbar fremover. Med flere forventede tørker i Californien - kombineret med øget vandbehov på grund af socioøkonomisk udvikling - vil dette lægge større byrde på grundvandslager, Han sagde.

Sol- og vindenergi hjælper dog og vil fortsætte med at gøre det, ifølge forskernes rammer. Resultaterne tyder på, at det er fordelagtigt samtidig at anvende sol- og vindenergi og pålægge forskrifter om brug af grundvand tidligere end senere. Når disse to politikker fungerer sammen, der er en øget samlet fordel.

"Vores resultater tyder også på, at politikere er nødt til at tage de langsigtede udsigter for udledning af grundvand i betragtning, når de planlægger yderligere udbredelse af sol- og vindenergi, "Sagde han." Hvis grundvandsmagasiner fortsat bliver udtømt i fremtiden, så vil merværdien af ​​gennemtrængende sol- og vindenergi stort set falde. "

Stadig, forskerne opfordrer til forsigtighed, når de ekstrapolerer disse fund til mindre politiske anbefalinger. De lægger vægt på integreret modellering på tværs af discipliner, som kan hjælpe med at løse de sammenflettede problemer i forbindelse med vand, mad, og energi.

Papiret, "Sol- og vindenergi forbedrer tørkebestandighed og grundvands bæredygtighed, "vises i Naturkommunikation den 6. november.