Fazendas solares e eólicas estão surgindo em todo o país para reduzir as emissões de carbono, e essas energias renováveis ​​também têm outro efeito importante:manter mais água no solo.

Um novo estudo liderado pela Universidade de Princeton em Nature Communications está entre os primeiros a mostrar que a energia solar e eólica não apenas aumentam a resiliência à seca, mas também ajuda na sustentabilidade das águas subterrâneas.

Usando a Califórnia, propensa a secas, como estudo de caso, os pesquisadores mostram que o aumento da energia solar e eólica pode reduzir a dependência da energia hidrelétrica, especialmente durante a seca. Consequentemente, isso poderia ajudar a desviar mais água de superfície da energia hidrelétrica para a irrigação, reduzindo assim a captação geral de águas subterrâneas.

Embora o escopo deste estudo tenha se concentrado nos Estados Unidos, a estrutura também pode ser aplicada internacionalmente, especialmente para formuladores de políticas que trabalham para cumprir os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU, disse o autor principal Xiaogang He, que trabalhou no estudo como um Ph.D. estudante em Princeton. Ele agora é um bolsista de pós-doutorado da Water in the West na Universidade de Stanford.

"Tradicionalmente, o valor social da energia solar e eólica tem se concentrado principalmente na mitigação da poluição do ar e na redução das emissões de carbono, " disse ele, um novo professor assistente no departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Nacional de Cingapura. "Contudo, se olharmos para o problema de um ângulo diferente - como o nexo água-alimento-energia - então nosso artigo identifica alguns efeitos não reconhecidos e subestimados que foram negligenciados em estudos anteriores. "

A equipe de pesquisa desenvolveu uma estrutura de fronteira de compensação para quantificar como a energia solar e eólica poderia beneficiar a sustentabilidade da água subterrânea. Estruturas de trade-off são particularmente úteis para políticas, uma vez que olham para vários resultados - como a quantidade de energia solar e eólica que deve ser usada para maximizar a receita econômica, ou como a energia solar e eólica poderia garantir a recuperação das águas subterrâneas. Os pesquisadores usaram a estrutura para quantificar os caminhos ideais para maximizar a hidroeletricidade e a renda agrícola, evitando o esgotamento das águas subterrâneas.

Ele e seus colaboradores usaram a Califórnia como estudo de caso, visto que é o maior produtor agrícola dos Estados Unidos. Também experimentou uma das secas mais severas já registradas entre 2012 e 2017, que serviu como um catalisador para regular o uso irrestrito das águas subterrâneas. Ao mesmo tempo, a eletricidade solar e eólica começou a exceder a energia hidrelétrica no estado graças aos preços mais baixos e aos mandatos estaduais.

Embora o setor agrícola do estado ainda tenha conseguido faturar US $ 47 bilhões durante esse período, contando em grande parte com reservas insustentáveis ​​de água subterrânea, esta estratégia é insustentável daqui para frente. Com mais secas projetadas na Califórnia, juntamente com o aumento da demanda de água devido ao desenvolvimento socioeconômico, isso vai sobrecarregar o armazenamento de água subterrânea, Ele disse.

A energia solar e eólica estão ajudando, no entanto, E continuará a fazê-lo, de acordo com a estrutura dos pesquisadores. Os resultados sugerem que é benéfico implantar simultaneamente energia solar e eólica e impor regulamentações sobre o uso da água subterrânea mais cedo ou mais tarde. Quando essas duas políticas funcionam em conjunto, há um benefício geral maior.

"Nossos resultados também sugerem que os formuladores de políticas precisam levar em consideração a perspectiva de longo prazo do esgotamento das águas subterrâneas ao planejar a implantação de energia solar e eólica, "Ele disse." Se os aqüíferos subterrâneos continuarem se esgotando no futuro, então, o valor agregado da penetração da energia solar e eólica diminuirá em grande parte. "

Ainda, os pesquisadores pedem cautela ao extrapolar essas descobertas para recomendações de políticas em menor escala. Eles enfatizam a modelagem integrada entre disciplinas, o que pode ajudar a resolver as questões interligadas relacionadas à água, Comida, e energia.

O papel, "A energia solar e eólica aumenta a resiliência à seca e a sustentabilidade das águas subterrâneas, "aparecerá em Nature Communications em 6 de novembro.