Bron: pbs.org
Toen Joe Seaman-Graves, de stadsplanner van de arbeidersstad Cohoes, New York, de term 'zwevende zonne-energie' googelde, wist hij niet eens dat het iets was.
Wat hij wel wist, is dat zijn kleine stadje een betaalbare manier nodig had om elektriciteit te krijgen en geen extra land had. Maar kijkend naar een kaart viel één kenmerk op.
"We hebben een waterreservoir van 14-hectare groot," zei hij.
Seaman-Graves ontdekte al snel dat het reservoir genoeg zonnepanelen kon bevatten om alle gemeentelijke gebouwen en straatverlichting van stroom te voorzien, wat de stad meer dan $ 500,000 per jaar bespaart. Hij was gestuit op een vorm van schone energie die sterk stijgt.
Drijvende zonnepaneelsystemen beginnen in de Verenigde Staten een hoge vlucht te nemen na snelle groei in Azië. Ze zijn niet alleen aantrekkelijk vanwege hun schone energie en het ontbreken van een voetafdruk op het land, maar ook omdat ze water besparen door verdamping te voorkomen.
Uit een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Sustainability in maart bleek dat duizenden steden — meer dan 6,000 in 124 landen — met behulp van drijvende zonne-energie een hoeveelheid kunnen opwekken die gelijk is aan al hun elektriciteitsvraag, waardoor het een klimaatoplossing is serieus nemen. Daarbij zouden ze elk jaar ongeveer genoeg water kunnen besparen om 40 miljoen Olympische zwembaden te vullen.
Zhenzhong Zeng, een bijdrager aan die studie en universitair hoofddocent aan de Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, zei dat in de Verenigde Staten provincies in Florida, Nevada en Californië het potentieel hebben om meer stroom op te wekken dan ze gebruiken. Natuurlijk hebben ze een mix van energie nodig om alle uren van de dag stroom te leveren, zei Zeng.
Het concept van drijvende zonne-energie is eenvoudig: bevestig panelen op vlotten zodat ze op het water drijven in plaats van land af te sluiten dat zou kunnen worden gebruikt voor landbouw of gebouwen. De panelen zijn verzegeld en fungeren als een deksel dat de verdamping tot bijna nul terugbrengt, wat gunstig is voor regio's zoals Californië die herhaaldelijk te maken hebben met periodes van droogte. Het water houdt de panelen ook koel, waardoor ze meer elektriciteit kunnen opwekken dan hun tegenhangers op het land, die minder efficiënt worden als ze te heet worden.
"We horen van onze installateurs dat ze het leuk vinden omdat het iets anders is", zegt Chris Bartle, directeur verkoop en marketing voor drijvende zonne-energiebedrijf
Ciel & Terre, dat 270 projecten heeft gebouwd in 30 landen. "Ze mogen het water op in plaats van op een dak. We maken grapjes dat je reddingsvesten nodig hebt in plaats van ladders", zei hij.
Het bedrijf van Bartle heeft 28 drijvende zonne-energieprojecten gelanceerd in de VS
Beperkte grond kan sommige landen in Azië, zoals Japan en Maleisië, hebben aangespoord om drijvende zonne-energie uit te breiden, en andere landen hebben net geprofiteerd van de scherpe daling van de prijzen voor zonne-energie die het economische plaatje voor de acceptatie van zonne-energie wereldwijd dramatisch heeft veranderd.
Een rapport van het in Londen gevestigde Fairfield Market Research zegt dat de regio momenteel goed is voor 73 procent van de inkomsten uit drijvende zonne-energie en "de speerpunt is van het mondiale landschap", maar voorspelt dat beleidsprikkels in Noord-Amerika en Europa een aanzienlijke groei zullen stimuleren.
Een van de grootste drijvende zonneparken in de VS is het 4,8 MW-project in Healdsburg, Californië, gebouwd door Ciel & Terre.
"Het is grappig, ik denk niet dat veel mensen in Healdsburg hiervan op de hoogte zijn", zegt David Hargreaves, een lokale makelaar en YouTuber die in de buurt woont. Mensen weten misschien niet dat zonnepanelen op water kunnen worden geplaatst, dus kijken ze er niet naar uit, zei hij.
'S Werelds grootste array tot nu toe is de 320 MW Dezhou Dingzhuang Floating Solar Farm in Shandong, China. Ter vergelijking: de grootste van Noord-Amerika is een fractie daarvan: 8,9 MW in de Canoe Brook Water Treatment Plant in Millburn, NJ, eigendom van New Jersey Resources Clean Energy Ventures, dat zowel commerciële als residentiële zonne-energiesystemen op utiliteitsschaal exploiteert in de hele wereld. Noordoosten.
"We zijn verheugd om te zien dat het aan populariteit begint te winnen in de VS", zegt Robert Pohlman, vice-president van NJRCEV.
Maar hogere kosten vooraf blijven een barrière. Bartle schat dat drijvende zonne-energie aanvankelijk 10-15 procent meer kost dan zonne-energie op land, maar eigenaren besparen op de lange termijn geld. Dieper water kan de installatiekosten verhogen en de technologie kan niet werken op snel stromend water, op de open oceaan of kustlijnen met grote golven.
Ingenieurs werken aan andere uitdagingen. Als de zonnepanelen een te groot deel van het wateroppervlak bedekken, kunnen de niveaus van opgeloste zuurstof veranderen en de watertemperatuur dalen, wat schadelijk kan zijn voor het leven in het water. Onderzoekers onderzoeken of de elektromagnetische velden die door kabels worden gegenereerd een negatieve invloed kunnen hebben op aquatische ecosystemen, maar daar is nog geen bewijs voor.
Duke Energy, het grote Amerikaanse nutsbedrijf dat zo'n 50,000 MW aan energiecapaciteit bezit, streeft ernaar om tegen 2050 netto geen koolstofemissies meer uit te stoten bij elektriciteitsproductie. Het heeft net een kleine drijvende zonne-piloot gelanceerd, amper 1 MW in Bartow, Florida.
"Het favoriete deel van mijn werk is dat ik hier naar buiten mag komen", zei Tommy Oneal, een milieuspecialist bij Duke Energy, terwijl hij gebaarde naar nieuwe panelen die bovenop de koelvijver van een aangrenzende gascentrale drijven.
"Ik zie adelaars, alligators en allerlei coole dingen... Het is leuk, deze problemen maken mijn werk elke dag anders. Toen ik naar de universiteit ging, had ik nooit gedacht dat ik met alligatorproblemen te maken zou krijgen", zei Oneal.
In Cohoes bereiden overheidsfunctionarissen zich voor op de installatie van hun project later dit jaar tegen een geschatte uiteindelijke kostprijs van $ 6,5 miljoen. De federale overheid betaalt bijna de helft daarvan via een federale subsidie voor Huisvesting en Stedelijke Ontwikkeling. Nog eens $ 750,000 wordt gedekt door het nutsbedrijf National Grid. De stad onderzoekt ook zonne-incentives in New York en de Inflation Reduction Act.
Voor zover hij weet, zei Seaman-Graves, is dit het eerste gemeentelijke drijvende zonneproject in het land.
"Wij zijn een gemeenschap voor milieurechtvaardigheid en we zien een grote kans voor steden met een laag tot gemiddeld inkomen om te repliceren wat we doen," zei hij.
Videojournalisten van Associated Press Haven Daley en Laura Bargfeld droegen bij vanuit Windsor, Californië en Bartow, Florida.
