에너지 아이디어 떠오름: 과학자들이 태양 전지판을 연구하다

Jun 13, 2023

코넬 실험 연못 시설에 태양광 패널이 설치된 연못이 건설 중입니다. 두 개의 제어 연못이 배경에 있습니다.

지구에 공간이 부족해졌습니다.

현대 사회는 식량과 지속 가능한 에너지를 요구하므로 과학에는 다음과 같은 아이디어가 있습니다. 농작물을 위한 농지를 보존하고 야생 동물을 위한 보호지를 보존하려면 호수, 강, 저수지에 부유형 태양광 패널을 설치하세요.

문제: 패널로 덮인 수역이 생물학적 수생 시스템에 어떻게 영향을 미치는지 완전히 정의한 사람은 아무도 없지만 코넬과 미국 지질 조사국 생태학자인 스티브 그로드스키(Steve Grodsky), 그리고 여러 분야의 연구자들로 구성된 팀이 곧 알게 될 것입니다.

조교수 Steve Grodsky가 코넬 실험 연못 시설의 태양광 패널로 덮인 연못에서 절지동물 샘플을 채취하고 있습니다.

6월 중순부터 Grodsky와 소규모 학생 그룹은 Ithaca 공항에 인접한 Cornell Experimental Pond Facility의 3개 연못에 걸쳐 378개의 태양 전지판과 1,600개의 플로트를 한 번에 하나씩 손으로 연결했습니다. 3개년 프로젝트는 코넬 앳킨슨 지속가능성 센터(Cornell Atkinson Center for Sustainability)에서 자금을 지원합니다.

"우리는 기후 변화를 완화하기 위해 재생 가능 에너지가 필요하며 식량을 재배하고 생태계 서비스를 지원할 공간이 필요합니다."라고 농업 및 생명 과학 대학의 천연 자원 및 환경 조교수인 수석 연구원 Grodsky가 말했습니다. 코넬 앳킨슨(Cornell Atkinson)의 교수. “태양광 패널로 호수와 저수지를 부분적으로 덮는다면 어떻게 스마트하고 지속 가능한 방식으로 이를 수행할 수 있을까요? 그것이 바로 우리가 알아낼 것입니다.”

특히, 이 프로젝트는 연구 연못의 부유형 태양광 패널이 물의 비생물적 및 생물적 부분에 어떤 영향을 미치는지 조사할 것입니다. 그리고 미생물, 거대 무척추 동물(달팽이와 가재), 거대 식물(수생 식물) 및 어류의 먹이에 대해 알아보세요. 연구원들은 연못의 온실가스 배출, 여름철 조류 성장, 생물음향학 및 환경 DNA를 추적할 예정입니다.

공동 수석 조사관으로 Grodsky에 합류한 코넬 과학자들은 다음과 같습니다.

부유식 태양광 패널 개발을 전문으로 하는 프랑스 회사인 Ciel & Terre가 연구진과 협력하고 있습니다. 회사는 전 세계적으로 약 280개의 이러한 프로젝트를 전개했습니다.

Grodsky는 수성 태양광 패널에 대한 관심이 높아지고 있다고 말했습니다. 지난 12월 Paul Tonko 의원(D-뉴욕)과 Jared Huffman 의원(D-California)은 "저수지에 전력을 공급하는 법(POWER our Reservoirs Act)"으로 알려진 "저수지 보호법에 대한 재생 가능 에너지 확대"를 도입했습니다. 토지를 확보하고, 유해한 녹조 현상을 줄이고, 연방 저수지의 청정 에너지 생산을 촉진하고, 재생 가능 에너지를 생성하기 위한 부유형 태양광 발전 배치를 검토합니다.

국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 보고서를 인용하여 제안된 법안은 저수지에 부유형 태양광 패널을 배치하면 500만 에이커의 토지를 절약하고 국가 전력 수요의 10%를 충족할 수 있다고 밝혔습니다.

Grodsky는 이러한 태양광 패널을 전력망에 연결하는 것을 선호했지만 이 프로젝트에는 비용이 너무 많이 들었습니다.

연못은 물속의 유기물이 자라고 죽으면서 자연적으로 온실가스를 배출합니다.

지난 7월 연못에 태양광 패널을 추가한 Steve Grodsky(왼쪽)와 박사과정 학생 Caitlin Davis는 부유형 태양광 패널이 물의 생물학에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것을 목표로 하고 있습니다.

7월 말, 박사후 연구원 Nicholas Ray, 석사 학생 Tess Canino 및 Jera Jansen '25는 연못에서 나오는 이산화탄소, 메탄 및 아산화질소 농도를 조사하기 시작했습니다.

Holgerson 연구실에서 일하는 Ray는 “부유 태양광의 과학적 의미를 이해할 수 있다면 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 에너지를 생산할 수 있는 기회를 얻게 될 것입니다.”라고 말했습니다.

인근 제어 연못에서 임업에 종사한 Canino는 카약을 타고 가스 포집 모니터를 읽고 측정값을 불러냈습니다. “나는 안락의자에 앉아 있는 것이 아닙니다.”라고 그들은 말했습니다. “이것은 보존 노력에 기여합니다. 이 현장 연구는 현재의 글로벌 위기에 적용 가능하며 기후 변화의 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.”