カリフォルニアの運河に太陽光パネルを設置すれば、節水とクリーンエネルギーの創出が可能になる

Solar AquaGrid、カリフォルニア大学マーセド校、ターロック灌漑地区、カリフォルニア州水資源局は、クリーンエネルギーと節水を組み合わせる革新的な方法を開発した功績により、2023年ギズモード・サイエンス・フェアの受賞者となりました。

質問

カリフォルニア州の何マイルにも及ぶ運河を太陽光パネルで覆うことで、蒸発による水の量を相当量節約できるだろうし、その過程でクリーンなエネルギーも生み出せるだろうか？

結果

2021年、カリフォルニア大学マーセド校とサンタクルーズ校の研究者たちは、ベイエリアに拠点を置く開発会社Solar AquaGridの委託を受けた調査結果を発表しました。カリフォルニア州の4,000マイル（約6,400キロメートル）の灌漑用水路すべてを太陽光パネルで覆うことで、年間最大630億ガロン（200万人の需要に相当）の節水が可能になるだけでなく、再生可能エネルギーの大量供給も可能になる可能性があるという結果が出ました。現在、地元の水道事業者が同社および大学と協力し、概念実証として来年稼働予定の2つのパイロットサイトを建設中です。

なぜ彼らはそれをしたのか

「灌漑用水路を導水管や太陽光パネルで覆うというアイデアは目新しいものではありません」と、カリフォルニア大学マーセド校の科学者で2021年の論文の筆頭著者であるブランディ・マッキン氏は述べた。しかし、マッキン氏と彼女のチームがソーラーアクアグリッドから連絡を受けるまで、「このアイデアを追求する価値があるかどうかを判断するための、技術経済学的および工学的分析を行う厳密な研究」はまだ誰も行っていなかったと彼女は述べた。

「これが本当に可能かどうかを理解するには、学術的な支援が必要でした」と、ソーラーアクアグリッドの共同創設者であるジョーダン・ハリス氏は述べた。「太陽光パネルは陸上よりも水上で発電量が多くなります。そのため、パネル下の微気候がより涼しければ、パネルの性能は実際に向上します。その経済性が重要なのです。」

「カリフォルニア州が気候目標を達成するには、既存のインフラや土地利用政策を再考し、あらゆる面でのアプローチが必要になる。特に、再生可能エネルギーの6倍の増強が必要なことを考えると、その重要性は増すだろう」と、ターロック灌漑地区の外部関係担当マネージャー、ジョシュ・ワイマー氏は述べた。

運河沿いの太陽光パネルが勝者である理由

運河を太陽光パネルで覆うという案はこれまでも浮上していましたが、カリフォルニア州の運河を覆うことの実現可能性とメリットを実際に試算した人は誰もおらず、このアイデアの実証実験に自発的に参加した灌漑地区もありませんでした。Solar AquaGridの創設者たちは、太陽光と水の研究センターを擁するカリフォルニア大学マーセド校と連携し、実現可能性調査を実施しました。その結果は大きな反響を呼びました。水道・電力会社であるターロック灌漑地区は、この調査結果を見て、このアイデアの実現化に取り組むことを決意しました。2022年、ターロック灌漑地区は州から2,000万ドルの助成金を獲得し、このアイデアの概念実証となる2つの運河にパネルを設置しました。

次は何？

2つのプロジェクトサイトは現在建設中で、来年には稼働を開始し、約5メガワットの電力を供給する予定です。ワイマー氏は、水資源の節約（同地区は他の方法によってより効率的に節水を実現できると述べている）よりも、水路における水生生物の繁殖抑制や、余分な土地を占有することなく再生可能エネルギーを利用できるといった他のメリットが、ターロック灌漑地区にとって最も魅力的な点であると強調しました。これらのパイロットプロジェクトの結果と影響は、カリフォルニア州内の他の水道・電力会社から熱心に見守られることでしょう。