I parchi solari ed eolici stanno spuntando in tutto il paese per ridurre le emissioni di carbonio, e queste rinnovabili hanno anche un altro importante effetto:trattenere più acqua nel sottosuolo.

Un nuovo studio condotto dalla Princeton University in Comunicazioni sulla natura è tra i primi a dimostrare che l'energia solare ed eolica non solo migliorano la resilienza alla siccità, ma anche aiuto alla sostenibilità delle acque sotterranee.

Usando come caso di studio la California soggetta a siccità, i ricercatori mostrano che l'aumento dell'energia solare ed eolica può ridurre la dipendenza dall'energia idroelettrica, soprattutto durante la siccità. Di conseguenza, questo potrebbe aiutare a deviare più acqua di superficie dall'energia idroelettrica all'irrigazione, riducendo così il prelievo complessivo di acque sotterranee.

Mentre lo scopo di questo studio si è concentrato sugli Stati Uniti, il quadro può essere applicato anche a livello internazionale, soprattutto per i responsabili politici che lavorano per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite, ha detto l'autore principale Xiaogang He, che ha lavorato allo studio come Ph.D. studente a Princeton. Ora è un borsista post-dottorato Water in the West presso la Stanford University.

"Tradizionalmente, il valore sociale dell'energia solare ed eolica si è concentrato principalmente sulla mitigazione dell'inquinamento atmosferico e sulla riduzione delle emissioni di carbonio, " disse, un assistente professore in entrata nel dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale presso l'Università Nazionale di Singapore. "Però, se osserviamo il problema da una prospettiva diversa, come il nesso acqua-cibo-energia, il nostro articolo identifica alcuni effetti non riconosciuti e sottovalutati che sono stati trascurati negli studi precedenti".

Il team di ricerca ha sviluppato un quadro di frontiera di compromesso per quantificare in che modo l'energia solare ed eolica potrebbe avvantaggiare la sostenibilità delle acque sotterranee. I quadri di compromesso sono particolarmente utili per la politica in quanto esaminano molteplici risultati, come la quantità di energia solare ed eolica che dovrebbe essere utilizzata per massimizzare le entrate economiche, o come l'energia solare ed eolica potrebbe garantire il recupero delle acque sotterranee. I ricercatori hanno utilizzato il quadro per quantificare i percorsi ottimali per massimizzare l'energia idroelettrica e il reddito agricolo, evitando l'esaurimento delle acque sotterranee.

Lui ei suoi collaboratori hanno usato la California come caso di studio dato che è il più grande produttore agricolo degli Stati Uniti. Ha anche sperimentato una delle siccità più gravi mai registrate tra il 2012 e il 2017, che serviva da catalizzatore per regolare l'uso non vincolato delle acque sotterranee. Allo stesso tempo, l'elettricità solare ed eolica ha iniziato a superare l'energia idroelettrica nello stato grazie a prezzi più bassi e mandati statali.

Mentre il settore agricolo dello stato è ancora riuscito a guadagnare $ 47 miliardi in quel periodo facendo affidamento in gran parte su depositi di acque sotterranee insostenibili, questa strategia è insostenibile in futuro. Con più siccità previste in California, insieme a un aumento della domanda di acqua a causa dello sviluppo socioeconomico, questo appesantirà maggiormente lo stoccaggio delle acque sotterranee, Egli ha detto.

L'energia solare ed eolica stanno aiutando però, e continuerò a farlo, secondo il quadro dei ricercatori. I risultati suggeriscono che è vantaggioso impiegare contemporaneamente energia solare ed eolica e imporre regolamenti sull'uso delle acque sotterranee prima piuttosto che dopo. Quando queste due politiche funzionano in tandem, c'è un aumento del beneficio complessivo.

"I nostri risultati suggeriscono anche che i responsabili delle politiche devono prendere in considerazione le prospettive a lungo termine dell'esaurimento delle acque sotterranee quando pianificano un ulteriore dispiegamento di energia solare ed eolica, " Ha detto. "Se le falde acquifere continuano a esaurirsi in futuro, allora il valore aggiunto dell'energia solare ed eolica penetrante diminuirà notevolmente".

Ancora, i ricercatori esortano alla cautela quando estrapolano questi risultati a raccomandazioni politiche su piccola scala. Sottolineano la modellazione integrata tra le discipline, che può aiutare ad affrontare le questioni intrecciate legate all'acqua, cibo, ed energia.

La carta, "L'energia solare ed eolica migliora la resilienza alla siccità e la sostenibilità delle acque sotterranee, " apparirà in Comunicazioni sulla natura il 6 novembre