エネルギーのアイデアを浮かび上がらせる：科学者がソーラーパネルを研究

Jul 23, 2023

コーネル実験池施設で建設中のソーラーパネルを備えた池。 対照池のうちの 2 つが背景にあります。

地球には余地がなくなってきています。

現代社会は食料と持続可能なエネルギーを求めているため、科学はアイデアを思いつきました。作物のための農地と野生動物のための保護地を保護するために、湖、川、貯水池に水上太陽光発電パネルを設置するのです。

問題: パネルで覆われたエーカーの水域が生物学的水系にどのような影響を与えるかを完全に定義した人は誰もいませんが、コーネル大学と米国地質調査所の生態学者スティーブ・グロドスキー、および多分野の研究者チームが間もなく知ることになるでしょう。

スティーブ・グロツキー助教授は、コーネル実験池施設のソーラーパネルで覆われた池で節足動物をサンプリングしています。

6月中旬以来、グロドスキー氏と少人数の学生グループは、イサカ空港に隣接するコーネル実験池施設の3つの池に、378枚のソーラーパネルと1,600台のフロートを一度に1つずつ手作業で接続した。 この 3 年間のプロジェクトは、コーネル アトキンソン持続可能性センターから資金提供を受けています。

「気候変動を緩和するには再生可能エネルギーが必要であり、食料を栽培し、生態系サービスをサポートする余地も必要です」と、主任研究者のグロドスキー農生命科学部天然資源・環境助教授（提供）は述べた。コーネル・アトキンソン大学の教員フェロー。 「湖や貯水池をソーラーパネルで部分的に覆う場合、どうすれば賢く持続可能な方法でそれを行うことができるでしょうか? それがこれから分かることだ。」

具体的には、このプロジェクトでは、研究池に浮かぶ太陽光パネルが水の非生物的部分と生物的部分にどのような影響を与えるかを調査します。 そして微生物、大型無脊椎動物（カタツムリやザリガニ）、大型植物（水生植物）、そして魚がどのように食事をするのか。 研究者らは、池の温室効果ガス排出量、夏季の藻類の成長、生物音響、環境DNAを追跡する予定だ。

共同主任研究者としてグロドスキーに加わったコーネル大学の科学者は次のとおりです。

水上ソーラーパネルの開発を専門とするフランスの企業Ciel & Terreが研究者らと提携している。 同社は世界中で約280の同様のプロジェクトを展開している。

グロドスキー氏は、水系太陽光パネルへの関心が高まっていると述べた。 昨年12月、ポール・トンコ下院議員（民主党、ニューヨーク州）とジャレッド・ハフマン下院議員（民主党、カリフォルニア州）は、「貯水池に力を与える法」として知られる「水を保護し、貯水池で再生可能エネルギーを拡大する法」を提出した。予備の土地を確保し、おそらく有害な藻類の発生を減らし、連邦貯水池でのクリーンエネルギー生産を推進し、再生可能エネルギーを生み出すための水上太陽光発電の導入を検討します。

国立再生可能エネルギー研究所の報告書を引用し、この法案は、水上太陽光パネルを貯水池に配備することで500万エーカーの土地を節約し、国の電力需要の10％をまかなえるとしている。

グロドスキー氏はこれらのソーラーパネルを送電網に接続したいと考えていたが、このプロジェクトには費用がかかりすぎた。

水中の有機物が成長したり消滅したりするにつれて、池は自然に温室効果ガスを放出します。

7月に池にソーラーパネルを追加したスティーブ・グロドスキーさん（左）と博士課程の学生ケイトリン・デイビスさんは、浮遊する太陽光発電パネルが水の生態にどのような影響を与えるかを理解することを目指している。

7月下旬、博士研究員のニコラス・レイ、修士課程の学生テス・カニーノ、ジェラ・ジャンセン'25は、池から発生する二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素の濃度を調査し始めた。

ホルガーソン氏の研究室で働くレイ氏は、「水上太陽光発電の科学的意義を理解できれば、おそらく環境負荷が低いエネルギー生産の機会が得られるだろう」と語った。

近くの管理池では、林業を専門とするカニーノ氏がカヤックで出てガス捕捉モニターを読み取り、測定結果を発表した。 「私は肘掛け椅子に座っていません」と彼らは言いました。 「これは保全活動に貢献します。 この実践的な研究は現在の世界的危機に応用でき、気候変動の影響を緩和するのに役立ちます。」