مزارع سیار خورشیدی؛ رویکردی برای مبارزه با اثرات جزایر گرمایی

سپهرغرب، گروه شهر: انرژی خورشیدی، در حال حاضر کم‌هزینه‌ترین منبع خورشیدی در جهان محسوب می‌شود که البته کمبود فضا، استفاده گسترده از آن را محدود کرده است.

مزارع خورشیدی متفاوت با ایستگاه‌های سوخت‌های فسیلی، به فضای زیادی نیاز دارند تا بتوانند به میزان کارآمد انرژی تولید کنند و نیاز کاربران را تأمین کنند. اغلب مزارع خورشیدی از پنل‌های زمینی تشکیل شده که نصب آن‌ها مستلزم استفاده از فضای پرورش محصولات کشاورزی یا محل سکونت حیات‌وحش است بنابراین همین مسئله کمبود فضا، استفاده از مزارع خورشیدی به‌عنوان منبعی بسیار ارزشمند برای تولید انرژی را با محدودیت مواجه کرده است. استفاده از فضای سطح آب‌ها برای نصب پنل‌های خورشیدی، استراتژی بسیار کارآمدی است که اخیراً بسیاری از برنامه‌ریزان شهری در گوشه و کنار جهان به‌منظور حل مسئله کمبود فضا برای استقرار این منابع انرژی مفید بهره گرفته‌اند.

وجود پنل‌های سیار خورشیدی روی آب‌ دریاها و رودخانه‌ها امری مخاطره‌آمیز است که هر لحظه ممکن است به یک اتفاق منجر شود با این حال تحقیقات اخیر حاکی است که نصب این منابع انرژی به‌صورت شناور می‌تواند بسیار بیشتر از پنل‌های روی پشت‌بام منازل یا سایر فضاهای زمینی، انرژی تولید کند. این امر می‌تواند در نتیجه وجود آب زیر پنل‌ها اتفاق بیفتد که خود در تولید الکتریسیته نقش مهمی بر عهده دارد.

بدیهی است که رودخانه‌ها و سدها منابعی بسیار ارزشمند برای زمین و ساکنان آن به‌شمار می‌رود که البته تنها یک درصد کل سطح زمین را پوشانده است. متأسفانه طی چند دهه اخیر، در واقع از سال 1985 به بعد، تغییرات اقلیمی طی هر 10 سال دمای سطح آب‌های زمین را به میزان 34. 0 درجه سانتی‌گراد افزایش داده که در صورت کنترل نشدن آن، سطح آب‌ها به‌طور قابل‌توجهی پایین خواهد رفت و از طریق جلوگیری از ادغام سطوح مختلف آب، مانع از ترکیب آن‌ها با یکدیگر می‌شود که در نهایت نرسیدن اکسیژن به لایه‌های زیرین آب را در پی دارد. شاید ایجاد مزارع سیار خورشیدی روی سطوح آب‌های جهان یکی از بهترین رویکردها برای تولید انرژی مورد نیاز شهری و کاهش دمای سطح آب‌ها باشد.

  نصب پنل‌های سیار خورشیدی روی آب، سپری در مقابل افزایش دمای رودخانه‌ها و دریاها

بسیاری از محققان نحوه اثربخشی پنل‌های سیار خورشیدی بر کاهش دمای آب دریاچه‌ها و رودخانه‌ها را بررسی کرده و به این نتیجه رسیده‌اند که این پنل‌ها از رسیدن نور خورشید و باد به سطوح زیرین آب‌ها خودداری می‌کنند و از این طریق مانع از گرم شدن آن می‌شوند. ویندرمر، بزرگ‌ترین دریاچه طبیعی در انگلستان، یکی از فضاهای آبی کره خاکی است که بیشترین تحقیقات در مورد آن شده است.

دانشمندان در مطالعات خود برای ارزیابی پیامدهای نصب پنل‌های خورشیدی بر اثرات جزایر گرمایی، این دریاچه را بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که در هر قسمتی از آن که با پنل‌های خورشیدی پوشیده شده است دمای آب در کم‌ترین حد ممکن خود وجود دارد.

گروهی از محققان بریتانیایی پس از انجام پژوهش‌های متعدد در مورد اثرات ناشی از نصب پنل‌های سیار خورشیدی بر دمای آب به این نتیجه شگفت‌انگیز دست یافتند که تغییرات حاصل از این پنل‌ها بر دمای آب، با اثرات جزایر گرمایی برابری می‌کند. در واقع هر پنل خورشیدی نصب شده روی آب، سرعت باد و اشعه‌های خورشیدی را به میزان 10 درصد کاهش می‌دهد که این امر به جلوگیری از گرم شدن آب‌های اطراف خود، به مدت حداقل 10 سال می‌انجامد. چنانچه طراحی مزارع سیار شناور به‌گونه‌ای باشد که سطح بیشتری از آب را زیر سایه خود قرار دهد و از رسیدن نور خورشید به آب خودداری کند، آنگاه بر خنک‌سازی آن بیشترین اثر را خواهد داشت.

  پتانسیل جهانی

اگرچه تا کنون اغلب مطالعاتی که در مورد تأثیر مزارع سیار روی آب‌ها بر میزان کاهش اثرات جزایر گرمایی انجام شده، پیامدهای مثبت این اقدامات را به تصویر کشیده است با این حال همیشه تبعات ناخوشایندی نیز داشته است. البته طراحی درست این پنل‌ها می‌تواند از وقوع پیامدهای ناخوشایند آن‌ها خودداری کند و بیشترین تأثیر را در کاهش دمای آب‌های کره خاکی بر عهده داشته باشد.

طی چند سال اخیر، بسیاری از شهرهای جهان از پنل‌های سیار خورشیدی روی آب‌های خود بهره گرفته به‌طوری‌که تنها در 35 کشور جهان، ظرفیت نصب این منابع ارزشمند به بیش از 6. 2 رسیده است. محققان چنین استدلال کرده‌اند که اگر تنها یک درصد از سطح آب‌های زمین با پنل‌های خورشیدی پوشیده شود، آنگاه در هر سال بیش از 400 گیگاوات انرژی تولید خواهد شد که این میزان انرژی، می‌تواند تعداد 44 میلیارد لامپ ال‌ای‌دی را روشن نگه دارد.

علاوه بر این، مزارع سیار خورشیدی نقش مهمی در حذف کربن از منابع انرژی جهانی ایفا می‌کند چرا که از طریق تولید انرژی پاک، نیاز به انرژی شهری، را که خود منبع مهمی از انتشار کربن به حساب می‌آید، به حداقل می‌رساند.