Hur kan solkanaler revolutionera sambandet mellan vatten, energi och livsmedel?

Globalt sett ökar efterfrågan på mat, vatten och energi kraftigt. World Economic Forum säger att efterfrågan på mat kan växa med mer än 50 %, energi med upp till 19 % och vatten med upp till 30 %. Den ökande bristen på dessa resurser – och de potentiella lösningarna för att hantera dem hållbart – är nära sammankopplade, vilket kräver integrerade strategier.

Världsekonomiskt forum skrev i en rapport som släpptes i juli förra året: ”Varje störning i en av dessa resurser förstärker sårbarheter och avvägningar i de andra. Sådana störningar skapar också möjligheter till hållbar tillväxt, större motståndskraft och mer rättvisa.” Idén om synergistiska lösningar inom denna koppling har fått fart i både den offentliga och den privata sektorn.

Ett exempel är ett nytt initiativ i Kalifornien som heter Project Nexus, som syftar till att omsätta denna koppling i praktiken. Det innovativa projektet syftar till att integrera vattenhantering och produktion av förnybar energi i några av de soligaste och mest vattenstressade jordbruksmarkerna i USA genom att täcka kilometervis av bevattningskanaler med solpaneler, vilket ger flera fördelar inom ramen för vatten-energi-livsmedel.

Samtidigt som panelerna genererar ren energi, skuggar de också kanalerna från den starka ökensolen, vilket minskar vattenförluster från avdunstning och begränsar tillväxten av vattenlevande ogräs som kan kväva vattendrag. Dessutom fungerar vattnet under panelerna som ett naturligt kylsystem. Enligt en rapport från SFGATE skulle detta statligt finansierade initiativ på 20 miljoner dollar kunna generera upp till 1,6 megawatt förnybar energi "tillsammans med en mängd andra fördelar".

Utöver dessa fördelar kan placering av solpaneler ovanför befintlig jordbruksinfrastruktur ge viktiga fördelar jämfört med traditionella solcellsparker. De kan implementeras snabbare och enklare eftersom de undviker markanvändningskonflikter, vilka har blivit ett stort hinder för solcellsprojekt i stor skala över hela USA. ”Att installera solpaneler på befintlig infrastruktur kräver inte att landskapet förändras, och dessa relativt små installationer kan anslutas till närliggande distributionsledningar, vilket undviker den komplexa processen att ansluta till högspänningsöverföring som behövs för stora projekt”, enligt Canary Media.

Resultatet av Project Nexus och liknande modeller verkar bli en trippelvinst för vatten, energi och mat, samtidigt som mindre mark används. Projektforskaren Brandi McKuin sa: ”Klimatförändringarnas utmaningar kommer att tvinga oss att göra mer med betydligt färre resurser ... så detta är bara ett exempel på den typ av infrastruktur som kan göra oss mer motståndskraftiga.” Hon tillade att projektet inte kommer att släppa slutgiltiga siffror förrän efter ett helt års drift, men aktuell analys visar att resultatet är på väg att nå målen.

Project Nexus är inte det första som installerar solpaneler över kanaler, men det är fortfarande ett av få sådana projekt i världen. USA lanserade sitt första och enda projekt av detta slag i Arizona sent förra året, och genererade el för Pima- och Maricopa-stammarna, tillsammans kända som Gila River Indian Community. Medan många storskaliga projekt för förnybar energi har mött markanvändningstvister kopplade till stammark, visar Arizona-projektet att kanalmodellen kan vara ett utmärkt alternativ.

David DeJong, chef för bevattningsprojektet i Pima-Maricopa, sa till Grist: ”Varför störa heliga marker när vi helt enkelt kan installera solpaneler över en kanal och generera effektivare energi?” I linje med andan bakom synergistiska vatten-energilösningar arbetar projektet också med ett system för att leverera vatten till Gila River Indian Community, som står inför vattenbrist.

Naturligtvis genererar dessa pilotprojekt betydligt mindre el än solcellsparker i stor skala. Men forskning tyder på att om solkanalkonceptet utökades till att omfatta 13 000 kilometer federalt ägda kanaler och vattenvägar i USA, skulle effekten kunna bli betydande. År 2023 uppskattade en koalition av miljöorganisationer att installation av paneler på all sådan befintlig infrastruktur skulle kunna generera mer än 25 gigawatt el samtidigt som avdunstning av tiotals miljarder liter vatten förhindras.