Une idée énergétique : des scientifiques étudient les panneaux solaires

Jul 23, 2023

Étangs surmontés de panneaux solaires en construction à l'installation de l'étang expérimental de Cornell. Deux des étangs de contrôle se trouvent à l'arrière-plan.

La Terre manque de place.

La société moderne exige de la nourriture et de l'énergie durable, c'est pourquoi la science a une idée : pour préserver les terres agricoles pour les cultures et les terres protégées pour la faune, placez des panneaux photovoltaïques flottants sur les lacs, les rivières et les réservoirs.

Le problème : personne n’a complètement défini comment des hectares de plans d’eau recouverts de panneaux affectent les systèmes aquatiques biologiques, mais Cornell et l’écologiste de l’US Geological Survey, Steve Grodsky – et une équipe multidisciplinaire de chercheurs – l’apprendront bientôt.

Steve Grodsky, professeur adjoint, échantillonne des arthropodes sur un étang recouvert de panneaux solaires à l'installation de l'étang expérimental de Cornell.

Depuis la mi-juin, Grodsky et un petit groupe d'étudiants ont relié 378 panneaux solaires et 1 600 flotteurs – à la main, un à la fois – sur trois étangs du centre expérimental de Cornell, adjacent à l'aéroport d'Ithaca. Le projet de trois ans est financé par le Cornell Atkinson Center for Sustainability.

"Nous avons besoin d'énergie renouvelable pour atténuer le changement climatique, et nous avons besoin d'espace pour cultiver des aliments et soutenir les services écosystémiques", a déclaré le chercheur principal Grodsky, professeur adjoint (avec l'aimable autorisation) des ressources naturelles et de l'environnement au Collège d'agriculture et des sciences de la vie, et un professeur à Cornell Atkinson. « Si nous couvrons partiellement les lacs et les réservoirs avec des panneaux solaires, comment pouvons-nous le faire de manière intelligente et durable ? C'est ce que nous allons découvrir.

Plus précisément, le projet examinera comment les panneaux solaires flottants sur les étangs de recherche affectent les parties abiotiques et biotiques de l'eau ; et comment se comportent les microbes, les macroinvertébrés (escargots et écrevisses), les macrophytes (plantes aquatiques) et les poissons. Les chercheurs suivront les émissions de gaz à effet de serre des étangs, la croissance des algues en été, la bioacoustique et l'ADN environnemental.

Les scientifiques de Cornell rejoignant Grodsky en tant que co-chercheurs principaux sont :

Ciel & Terre, une entreprise française spécialisée dans le développement de panneaux solaires flottants, s'associe aux chercheurs. L'entreprise a déployé environ 280 projets de ce type dans le monde.

Grodsky a déclaré que l'intérêt pour les panneaux solaires à base d'eau augmentait. En décembre dernier, le représentant Paul Tonko (Démocrate de New York) et le représentant Jared Huffman (Démocrate de Californie) ont présenté la « Loi sur la protection de nos eaux et l'expansion des énergies renouvelables sur nos réservoirs », connue sous le nom de « Loi sur la PUISSANCE de nos réservoirs », qui permettrait épargner les terres, réduire éventuellement la prolifération d'algues nuisibles, faire progresser la production d'énergie propre sur les réservoirs d'eau fédéraux et examiner le déploiement de l'énergie solaire flottante pour créer de l'énergie renouvelable.

Citant des rapports du Laboratoire national des énergies renouvelables, le projet de loi indique que le déploiement de panneaux solaires flottants sur des réservoirs pourrait économiser 5 millions d'acres de terres et répondre à 10 % des besoins en électricité du pays.

Alors que Grodsky aurait préféré relier ces panneaux solaires au réseau électrique, cela était trop coûteux pour ce projet.

Les étangs libèrent naturellement des gaz à effet de serre à mesure que la matière organique présente dans l’eau croît et meurt.

En ajoutant des panneaux solaires à un étang en juillet, Steve Grodsky, à gauche, et la doctorante Caitlin Davis visent à comprendre comment les panneaux photovoltaïques flottants affectent la biologie de l'eau.

Fin juillet, le chercheur postdoctoral Nicholas Ray, l'étudiante à la maîtrise Tess Canino et Jera Jansen '25 ont commencé à examiner les concentrations de dioxyde de carbone, de méthane et d'oxyde nitreux émanant des étangs.

"Si nous pouvons comprendre les implications scientifiques de l'énergie solaire flottante, nous avons une opportunité de production d'énergie avec une empreinte environnementale potentiellement faible", a déclaré Ray, qui travaille dans le laboratoire de Holgerson.

Sur les étangs de contrôle à proximité, Canino – dont l'expérience est dans le domaine forestier – est sorti en kayak pour lire les moniteurs de piégeage de gaz et annoncer les mesures. « Je ne suis pas assis dans un fauteuil », ont-ils déclaré. « Cela contribue aux efforts de conservation. Cette recherche sur le terrain est applicable à notre crise mondiale actuelle et peut contribuer à atténuer l’impact du changement climatique.