As células solares de telhado que geram eletricidade não apenas economizam nas emissões de carbono que aquecem o planeta, mas também economizam uma quantidade significativa de água, dizem dois pesquisadores da Duke University que fizeram as contas.
Uma determinada família pode economizar uma média de 16.200 galões de água por ano instalando energia solar no telhado, eles descobriram. Em alguns estados, como a Califórnia, essa economia pode aumentar para 53.000 galões, o que equivale a 60% do uso doméstico médio de água nos EUA.

Você não verá as economias em sua conta de água doméstica, mas elas ainda são importantes.

Isso porque o uso de energia está intimamente ligado ao consumo de água. A produção de energia elétrica nos EUA consome quase tanta água quanto o setor agrícola. Mas esse número não inclui a água adicional usada para produzir combustíveis fósseis em primeiro lugar, nem para gerenciar resíduos de cinzas de carvão.

“Para gerar eletricidade para a rede, precisamos extrair e queimar carvão, fraturar e bombear gás natural e resfriar usinas nucleares, tudo envolvendo grandes volumes de água que são continuamente perdidos”, disse Avner Vengosh, professor de qualidade ambiental da Duke University. na Nicholas School of the Environment e co-autor de um novo artigo publicado em 19 de setembro na Science of the Total Environment .

“No entanto, com a célula solar, é um consumo único de um volume muito menor de água para fabricação”, disse Vengosh. "E então, uma vez instalado, não há mais nenhum uso de água proveniente dele para os próximos 25 anos de uso esperado."

Atualmente, mais de 70% dos painéis solares do mundo estão sendo fabricados na China, de modo que o consumo de água para geração de energia solar ocorre no exterior.

A coautora Erika Weinthal, professora de política ambiental na Nicholas School, disse que para entender os impactos mais amplos da produção de painéis solares na água, é vital observar toda a cadeia de suprimentos em todo o mundo.

"Do ponto de vista da contaminação, as células solares têm um enorme potencial de danos ambientais", disse Vengosh. “Ele contém metais pesados, alguns dos quais são muito tóxicos e, portanto, podem ter impacto no ambiente imediato onde ocorre a fabricação”.

Mas depois disso, o consumo de água do solar é zero.

Estudos anteriores tentaram avaliar a quantidade de uso de água para diferentes estágios de produção de energia, normalmente expressa como o volume de água para determinada energia, como litro ou galão por gigajoule. No novo estudo, os autores combinaram fontes de energia que são usadas para gerar eletricidade para o setor residencial nos EUA contíguos e traduziram isso para o volume de consumo de água em cada estado.

Depois de avaliar o uso de água em todo o estado para o setor residencial, o novo estudo calculou o uso de água virtual de residências individuais em 48 estados. Esses cálculos estimam que a quantidade total de água consumida para abastecer o setor residencial nos EUA é de 2,6 trilhões de galões.

A conversão para energia solar nas residências reduz o uso da eletricidade da rede e, portanto, também o volume de água. Em alguns estados, como no sudoeste dos EUA, a economia de água doméstica individual pode chegar a 1.000% com a instalação de energia solar no telhado.

Esses cálculos de uso de água são uma continuação de um livro recente Vengosh e Weinthal publicado no início deste ano sobre a interseção de energia e qualidade da água que fornece uma linha de base detalhada para o consumo de água de várias fontes de combustíveis fósseis.

Durante o desligamento da pandemia, os autores decidiram adicionar painéis solares à casa que compartilham. Enquanto no início a principal motivação era economizar na emissão de carbono, depois de um tempo eles perceberam que isso também pode economizar água.

"Portanto, este artigo é realmente um produto de querer descarbonizar nossa própria vida pessoal", disse Weinthal. "Eu ensino política ambiental global e ensino sobre o acordo de Paris, e sempre tento fazer com que os alunos conectem o que está acontecendo no nível interestadual com o que podemos fazer com nossas próprias formas de agência."

Hoje, as células solares fotovoltaicas representam cerca de 1,5% do fornecimento elétrico do país. Isso representa uma economia de 99 bilhões de galões de água por ano, estimam os autores, o que equivale a cerca de quatro dias do uso total de água da Califórnia. Mas à medida que a porcentagem de energia solar cresce, a economia também aumenta.

O trabalho também compara o consumo de água para energia por estado, uma vez que cada estado utiliza diferentes fontes de energia para geração de eletricidade e possui diferentes padrões de uso e número de residências.

Os estados da Nova Inglaterra, por exemplo, mostram grandes vitórias na conversão para energia solar porque não usam muita eletricidade para ar condicionado e tendem a aquecer suas casas com óleo, não com eletricidade, disse Vengosh. Arizona e Califórnia, estados com escassez de água e muitos dias ensolarados, também seriam grandes vencedores.

Em seu livro, Weinthal e Vengosh mostraram que o uso da água é apenas parte do quebra-cabeça. A contaminação dos recursos hídricos devido à mineração de carvão, fracking e descarte de cinzas de carvão reduzem ainda mais a disponibilidade de água e, portanto, a pegada hídrica da extração de combustíveis fósseis é muito maior do que pensamos.

"Também tentamos quantificar os efeitos da qualidade da água, como quanta água está sendo contaminada de um evento como derramamento de óleo ou descarte crônico de cinzas de carvão nos recursos hídricos", disse Vengosh. “Então, se você conhece o volume do derramamento de óleo, pode traduzi-lo para o volume de água que está sendo contaminada e perdida”.

O importante é avaliar o custo total de qualquer tecnologia, disse Weinthal. “Precisamos avançar para as energias renováveis, solar e eólica, mas, ao fazê-lo, temos que reconhecer que para qualquer forma de infraestrutura energética, mesmo que seja renovável, pode haver alguns custos quando se trata de água. pense na pegada hídrica para qualquer forma de produção de energia", disse ela.

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