Cercetatorii de la Institutul International pentru Analiza Sistemelor Aplicate au explorat modurile optime de gestionare a balantei intre apa subterana si energia hidroelectrica pentru diferite conditii de disponibilitate a apei, in conditiile in care energia solara si cea eoliana incep sa joace un rol din ce in ce mai important in societate in general. California este unul dintre exemplele de regiuni in care sursele regenerabile de energie capata o importanta deosebita.
California este cel mai important producator agricol din Statele Unite. In mijlocul uneia dintre cele mai devastatoare secete din istorie (2012-2017), sectorul agricol din regiune a reusit sa aduca statului 47 de miliarde de dolari, contribuind in procent de 13% la productia agricola totala a tarii in anul 2015. Aceasta capacitate de a mentine veniturile din recolte, alaturi de rezistenta generala a sectorului agricol, s-a bazat in mare masura pe utilizarea nesustenabila a apei subterane care, desi compenseaza eficient impactul secetei, a contribuit la epuizarea apelor subterane.
In timpul celei mai uscate perioade a secetei, disponibilitatea scazuta a apei de suprafata a determinat scaderea productiei de energie hidroelectrica din California cu mult sub media sa pe termen lung. Acest deficit de energie a fost echilibrat de electricitatea generata prin intermediul flotei in crestere de panouri solare si turbine eoliene din California, ca si prin utilizarea din ce in ce mai accentuata a gazului natural si a electricitatii achizitionate din surse din afara statului.
In anul 2012 generarea de electricitate din surse solare si eoliene a depasit energia hidroelectrica in California, ca urmare a costului in scadere al turbinelor eoliene si a panourilor solare fotovoltaice, dar si ca urmare a popularitatii si strictetii Standardului Portofoliului de Energii Regenerabile (RPS), care cere ca pana in anul 2030 peste o treime din productia de electricitate a statului sa provina din energie solara si eoliana. Potrivit unui studiu recent, publicat de Nature Communications, energia solara si cea eoliana confera beneficii sub-apreciate in triada apa-hrana-energie, beneficii care sunt inca insuficient intelese, dar care au implicatii in ceea ce priveste optimizarea echilibrului intre energie si producerea hranei, ca si in ceea ce priveste imbunatatirea rezistentei la seceta si sustenabilitatea resurselor de apa.
Studiul este primul care cuantifica beneficiile suplimentare ale energiei eoliene si solare in ceea ce priveste imbunatatirea rezistentei la socuri climatice (asa cum sunt secetele), dincolo de rolul lor traditional in imbunatatirea calitatii aerului si in reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera.
“Energia solara si eoliana din California va imbunatati rezistenta la seceta si va fi benefica pentru sustenabilitatea apelor subterane si de aceea va aduce un plus de valoare atat productiei de energie cat si productiei de hrana”, explica autorul principal al studiului, Xiaogang He, student in cadrul Programului de Vara Tineri Oameni de Stiinta al IIASA, promotia 2017, actualmente post – doctorand in cadrul programului Inginerie Civila si de Mediu la programul Apa in Vest, al Universitatii Stanford si asistent in Departamentul de Inginerie Civila si de Mediu, la Universitatea Nationala din Singapore.
Autorii studiului explica faptul ca, anterior, beneficiile energiei solare si eoliene erau evaluate in termeni de inlocuitori pentru combustibilii fosili si de capacitatea de reducere a poluarii atmosferice. Ca urmare a analizei efectuate, autorii au descoperit ca patrunderea din ce in ce mai mare a energiei solare si eoliene in mixul energetic poate imbunatati rezilienta si sustenabilitatea apelor subterane si prin redirectionarea alocarii apei de suprafata din hidrocentrale catre irigatii, reducand astfel folosirea apelor subterane.
“Acest studiu subliniaza co-beneficiile in ceea ce priveste alimentarea cu energie si mediul, in sensul ca mentinerea sustenabilitatii apei subterane poate echilibra partial impactul reglementarilor cu privire la apa subterana – asa cum este recent aprobata Lege pentru Gestionarea Sustenabila a Apelor Subterane – asupra pierderilor de venituri din agricultura”, spune co-autorul studiului, Justin Sheffield, profesor de Hidrologie si Teledetectie la Universitatea din Southampton, Marea Britanie.
Potrivit cercetatorilor, principalul lor obiectiv a fost acela de a determina modul in care se pot identifica caile optime de a gestiona mentinerea unui echilibru intre apa subterana si energia hidroelectrica, in conditii diferite de disponibilitate a apei sub influenta patrunderii tot mai accentuate a energiei solare si eoliene in mixul de energie. Rezultatele indica faptul ca imbinarea energiei solare si eoliene cu sistemele hidroenergetice poate aduce triadei apa – alimentatie – energie un beneficiu reciproc sub-apreciat.
Cercetatorii atrag atentia ca acest model reprezinta modul in care California in ansamblul sau va raspunde cresterilor viitoare in ceea ce priveste utilizarea surselor de energie regenerabila, ceea ce inseamna ca recomandarile de politici trebuie privite cu atentie daca acest cadru va fi aplicat la scari mai mici. Legat de asta, autorii spun ca analiza economica actuala poate fi extinsa astfel incat sa incorporeze bunastarea sociala, prin calcularea valorii actuale a veniturilor curente si viitoare obtinute din utilizarile apei subterane.
Autorii subliniaza ca importanta folosirii unui cadru model integrat, inter-disciplinar pentru a rezolva probleme interconectate legate de apa, hrana si energie, nu poate fi subliniata indeajuns! “Valoarea sociala nedescoperita si sub-apreciata a energiei solare si eoliene poate contribui la dezvoltarea unor moduri de impact de a spijini politicile, si poate duce la schimbari pozitive in ceea ce priveste siguranta sustenabila a apei si hranei. Munca noastra este unica si actuala si poate beneficia de un interes amplu si de implicatii importante pentru regiunea Californiei, pentru alte state din SUA si chiar pentru alte tari. Cadrul nostru este suficient de flexibil incat sa poata fi aplicat in sensul unei mai bune gestionari a echilibrului apa – hrana – energie in regiunile in curs de dezvoltare si sa poata facilita progresul catre Obiectivele ONU pentru o Dezvoltare Sustenabila” conchide co-autorul studiului, Peter Burek, cercetator in cadrul Programului IIASA pentru Apa.
Foto: freepik
