Por que parques solares devem substituir terras agrícolas

O Dia da Overshoot da Terra deste ano cai na sexta-feira, 2 de agosto. O atual relatório da ONU sobre a proteção da biodiversidade não relata nada de bom. Pelo menos duas razões para nossos filhos demonstrarem às sextas-feiras, para que não apenas conversemos, mas ajamos, diz Ralf Schnitzler, desenvolvedor de projetos, parques solares, Bejulo GmbH. Ele acredita que agora é a hora de levar a revolução energética a sério. Abaixo, ele expõe seus argumentos e idéias sobre como a transição energética e outras transformações poderiam ser possíveis com os parques solares.

Os parques solares têm um enorme potencial para a diversidade, o que pode ser muito valioso para a proteção de espécies. Imagem: Christina Grätz, nagolare

À primeira vista, parques solares são instalações técnicas que desvalorizam a paisagem e a natureza ao redor. À segunda vista, os parques solares oferecem um enorme potencial para a conservação da natureza e da biodiversidade.

Particularmente quando parques solares são construídos onde a agricultura intensiva tem sido praticada, áreas de terra arável com poucas espécies são transformadas em comunidades de plantas de alta qualidade e espécies ricas para fins de conservação da natureza. Os parques solares oferecem um habitat especial para plantas, insetos e pequenos mamíferos, que raramente são encontrados na paisagem cultural intensamente usada. Os parques solares, portanto, contribuem significativamente para a conservação de muitas espécies nativas.

Nas pastagens, a principal razão para o declínio da biodiversidade é o uso excessivo ou insuficiente. Apenas algumas gramíneas e ervas podem lidar com cortes freqüentes e fertilização pesada. As populações são monótonas e pobres nas espécies. Se eles não são cortados, gramíneas competitivas e plantas lenhosas substituem as ervas. Os insetos também perdem uma importante fonte de alimento.

Proteção de Espécies

Parques solares não estão sujeitos à pressão de utilização agrícola. Para que os módulos não tomem sombra, ou até mesmo árvores e arbustos tenham chance, o corte é feito pelo menos uma vez por ano. Não há fertilização alguma. Os parques solares têm assim um enorme potencial para a diversidade, o que pode ser muito valioso para a proteção das espécies.

Os parques solares ainda são frequentemente greened com misturas de sementes que consistem em espécies não-nativas ou gramíneas reprodutoras de fácil manutenção. Os desertos de grama monótonos resultantes oferecem insetos nem pólen nem néctar. No entanto, parques solares com misturas de sementes favoráveis ​​a insetos de espécies nativas estão sujeitos a algumas condições legais.

De acordo com a Seção 40 (4) da Lei Federal de Conservação da Natureza (BNatSchG), “a aplicação de plantas de espécies exóticas na natureza requer a aprovação das autoridades responsáveis.” Este regulamento serve, em particular, para proteger a diversidade intra-espécies ( §7, nº 1 nº 1 BNatschG; Art.2 CBD). A partir de 1 de março de 2020, plantas ou sementes na natureza só podem ser aplicadas dentro de suas áreas de ocorrência.

Já antes de 2020, as sementes locais de plantas silvestres (regio seed) devem ser usadas preferencialmente de acordo com o BNatschG. O uso de sementes de plantas silvestres regionais da região para o plantio fora da área de assentamento, portanto, está em conformidade com as disposições legais aplicáveis ​​da Lei de Conservação da Natureza.

A semente Regio é legalmente compatível e faz uma contribuição importante para a biodiversidade. As plantas indígenas são a fonte de alimento para uma rica fauna de insetos. Eles promovem o desenvolvimento de habitats ricos em espécies, valiosos e conservadores da natureza. Este tipo de greening com um elevado valor de conservação da natureza não leva apenas a uma apreciação da paisagem, pode mesmo ser a ação compensatória prescrita para a intervenção no ecossistema.

Por que parques solares?

Os parques solares geram eletricidade a um custo de 4-6 Eurocent / kWh. Eles não precisam mais de apoio financeiro e gerarão eletricidade ainda mais barata no futuro. Os parques solares são, portanto, economicamente razoáveis para os clientes de eletricidade. Eles geram eletricidade muito barata e também servem para fins de proteção da natureza.

Em comparação com outras fontes de bioenergia, os parques solares também são consideravelmente mais eficientes. Aqui está uma comparação com as usinas de biogás operadas com milho silagem: Um parque solar produz aprox. 700.000 kWh eleitos. / ha, a usina de biogás, por outro lado, apenas aprox. 10.587 kWh eleitos. / ha. A eficiência é 66 vezes maior com a energia solar. Se o calor também é usado com a usina de biogás, a vantagem do parque solar ainda permanece com o fator 44.

Até hoje, apenas cerca de 45 GWp de sistemas de energia solar foram instalados em telhados e locais de campo livre na Alemanha.

Para o armazenamento necessário para equilibrar o fornecimento naturalmente flutuante de eletricidade de parques solares e eólicos, espero uma eficiência de 50%. Para suprir a atual demanda anual de eletricidade de 500 TWh na Alemanha, todas as “renováveis” devem gerar 1.000 TWh / ano. Naturalmente, consideravelmente mais eletricidade será necessária em todos os setores no futuro.

Energia solar, energia eólica, energia hidráulica, juntamente com tecnologias de armazenamento de energia de curto, médio e longo prazo (Power-to-x), podem garantir uma fonte de energia completa a partir de energias renováveis ​​até 2050. Este estudo da Federal Environment Agency já disse isso em 2013.

Problema de demanda por terra

No entanto, os parques solares exigem terra e estão, portanto, em concorrência com a agricultura, que cultiva alimentos, rações e matérias-primas renováveis.

Solução sugerida 1: áreas de bioenergia

Devido à eficiência consideravelmente melhor de parques solares, as áreas que são usadas hoje para o cultivo de milho de silagem para usinas de biogás devem ser usadas no futuro. Isto poderia acontecer passo a passo à medida que o financiamento da EEG para as usinas de biogás em questão chegasse ao fim.

Um total de 1,35 milhões de hectares de terra foram utilizados para o biogás em 2018. Deste total, aprox. 900.000 hectares foram utilizados para o cultivo de milho silagem.

De acordo com a atual tecnologia de ponta, 600 GWp de capacidade de energia solar podem ser construídos em 900.000 hectares de terra, gerando 630 TWh de eletricidade anualmente. As usinas de biogás operadas com milho silagem geram quase 1 TWh de eletricidade na mesma área.

As usinas de biogás podem até continuar a ser usadas em combinação com parques solares. Isso permite a próxima tecnologia de energia para o gás: armazenamento de gás, fornecimento de eletricidade e aquecimento orientados para a demanda, o uso de tecnologia instalada, incluindo rede de aquecimento local, transformadores e conexão à rede são possíveis. Apenas parques solares suficientes com tecnologia “power-to-gas” teriam que ser instalados na área circundante.

Naturalmente, também faria sentido, no interesse do bem-estar animal e de uma dieta mais saudável, evitar a pecuária em massa e assim produzir e consumir consideravelmente menos carne. A área agrícola para a produção de ração animal é muito maior do que a área acima mencionada de milho para silagem de biogás.

Solução sugerida 2: Agrovacovoltaica

Em todo o mundo, existem abordagens promissoras para combinar parques solares e uso agrícola em uma área. Se, no entanto, o foco é no uso agrícola, isso significa maior gasto em tecnologia. Segue-se também que, dependendo do tipo de uso agrícola, existem diferentes tipos de uso. Ambos os aspectos levam a maiores custos para a construção e operação do parque solar e, consequentemente, maiores preços de eletricidade, que ninguém quer pagar.

Defendo a subordinação do uso agrícola à geração de eletricidade em parques solares. Isso mantém os custos de construção, operação e eletricidade absolutamente competitivos.

As pessoas em um parque solar são sempre um risco de danos à tecnologia. O uso de máquinas agrícolas de operação independente dentro de um parque solar é uma alternativa. Adaptado às condições microclimáticas sob e ao lado das tabelas de módulos, os agro-robôs podem cultivar culturas mistas que também prometem mais segurança de produção do que as monoculturas. A engenharia agrícola certamente será capaz de desenvolver esses agro-robôs em 5 a 10 anos, se houver mercado para eles.

Conclusão

Na Alemanha, os parques solares são um alicerce essencial para a geração de energia renovável. Eles são consideravelmente mais eficientes e ecologicamente mais razoáveis ​​do que o cultivo de matérias-primas agrícolas renováveis ​​para usinas de biogás. Consequentemente, faz sentido usar gradualmente terras agrícolas de bioenergia para a construção de parques solares.

Os requisitos de proteção de espécies e produção de alimentos são levados em conta pelos conceitos de biodiversidade e uso futuro com robótica agrícola. Se quisermos instalar uma capacidade fotovoltaica de 600 GWp nos próximos 20 anos, a produção de módulos domésticos pode até ser lucrativa. Cabe agora à legislação criar as condições necessárias.

Condições desejáveis

Até mesmo a distribuição espacial das instalações em toda a Alemanha para criar uma rede de biodiversidade que pode ser usada por insetos, pequenos mamíferos e aves ( Corredores da Stepping Stone ).
  • Criação de oportunidades de participação financeira para os cidadãos nas proximidades de usinas de energia solar.
  • Simplificação do procedimento de autorização em caso de utilização múltipla. Uso múltiplo significa: Conceito de biodiversidade para proteção de espécies ou uso para produção de plantas e animais.
  • Ajustes correspondentes ao EEG, Planejamento Regional (Plano Regional, Plano de Desenvolvimento Regional) e procedimentos de aprovação.
  • Adaptação dos requisitos legais para o uso de terras agrícolas em conexão com usinas de energia solar.
  • Adaptar o sistema de subsídios agrícolas da UE a este novo tipo de uso múltiplo da terra.

Outlook

O futuro é incerto e sou a favor de uma abordagem gradual que permita erros, bem como de forma aberta e honesta, informa e envolva todos os cidadãos. Com novos conhecimentos, dentro de alguns anos novos caminhos podem emergir que ainda são inimagináveis?

Eu tomo a liberdade de contemplar profundamente a bola de vidro hoje:

Agricultura 5.0 in 2050 in Germany

Em 2018, havia cerca de 16,6 milhões de hectares de terras agrícolas. No ano de 2050, aprox. 2-4 milhões de hectares serão usados ​​para parques solares. Estes geram aprox. 2.000 a 4.000 TWh de energia elétrica por ano. Juntamente com a energia eólica, a energia hídrica, o armazenamento de eletricidade e as redes inteligentes, toda a demanda de energia intersetorial é coberta de maneira econômica e mais do que adequada. A geração e o armazenamento de eletricidade são realizados o mais localmente possível. As despesas com eletricidade permanecem assim na região. Linhas de energia enormes são supérfluas.

Em estufas, também em muitos telhados, vegetais e ervas prosperam. Se você não tiver um polegar verde, os farmbots podem ajudá-lo com seu trabalho.

A maioria dos alimentos é produzida em biorreatores. Esta é uma idéia antiga da NASA para o fornecimento em longos vôos espaciais, repensada na nave espacial Terra. As bactérias encurtam o ciclo do carbono e produzem carboidratos, proteínas e gorduras diretamente do CO2. Os tecnólogos de alimentos complementam isso com micronutrientes e o trazem para formas comestíveis e apetitosas. A estação de rádio bávara explica muito claramente como isso poderia ser.

A área restante de 12 a 14 milhões de hectares é manejada de forma extensiva e sustentável, com sistemas agroflorestais, florestados ou convertidos em parques naturais. Quem gostaria de ter mais no prato, tem uma licença de pesca e caça. Plantas silvestres comestíveis são abundantes na floresta.

É assim que pode parecer em 2050, se lidarmos de forma gradual e construtiva com as diversas demandas da natureza e conservação de espécies, a transição energética, as conseqüências das mudanças climáticas e uma crescente população mundial.

Os projetos Transição Energética, Transição Agrícola, Conservação da Natureza e, assim, a preservação de uma biosfera digna de ser vivida confrontam toda a raça humana com um enorme desafio. É certamente um esforço que vale a pena.

Epílogo

Meus pensamentos podem parecer difíceis de digerir à primeira vista. Não há dúvida de que precisamos de uma mudança de paradigma em muitas áreas de nossas vidas. Preservar a biosfera de tal maneira que todos os habitantes da terra de hoje possam viver bem nela não existirá sem mudanças em nosso modo de vida.

Produzir alimentos diretamente de bactérias, sem desvios através do cultivo de plantas e criação de animais. Isso parece mais razoável do que otimizar idéias e procedimentos antigos e, na verdade, não é nada especial. Cerveja e vinho já são produzidos hoje com a ajuda de bactérias em biorreatores. Alimentos e bactérias sempre tiveram um relacionamento muito próximo. Eles sempre foram bactérias que produzem e digerem alimentos:
  • Bactérias do solo tornam os nutrientes disponíveis para as plantas
  • Na fotossíntese, também são bactérias que convertem luz em energia. Os cloroplastos já foram bactérias fototróficas de vida livre que agora vivem dentro de células vegetais
  • No final da cadeia alimentar existem bactérias. Desta vez no trato digestivo e nas células do corpo. As mitocôndrias fornecem energia lá
  • As mitocôndrias também já foram bactérias de vida livre, que agora vivem em todas as células do corpo.

A energia fotovoltaica é mais eficiente que a fotossíntese na geração de energia a partir da luz solar. Os biorreatores fornecem a maior parte dos alimentos. Isso significa menos terra e nenhuma monocultura no campo, ou a criação de animais em massa.

A natureza maltratada (solos, plantas e animais) será grata e poderá se recuperar. Utilizamos o espaço liberado para parques solares e para sistemas agroflorestais, reflorestamento, parques naturais. Isso reduziria adicionalmente a concentração de CO2 no ar.

Portanto, pode ser uma boa estratégia, em vários aspectos, gerar eletricidade em parques solares e alimentos com bactérias em biorreatores:
  • No futuro, condições climáticas extremas tornarão a agricultura mais cara, mais arriscada e, às vezes, impossível. Biorreatores, estufas e agricultura interna são usados ​​para garantir a segurança do suprimento de alimentos em todas as condições climáticas.
  • Sistemas agroflorestais e reflorestamento reduzem o conteúdo de CO2 na atmosfera. Flora e fauna se recuperam e oferecem serviços ecossistêmicos para sempre.
  • Benefícios adicionais: Se lidássemos com a mudança climática dessa maneira, seria mais fácil passarmos se perdêssemos a meta de 2 ° C.
  • Por último, mas não menos importante, haveria um fornecimento seguro de energia a partir de fontes renováveis.

Links adicionais

Neste contexto, os livros de Stefan Brunnhuber parecem estar absolutamente certos: 

em seu último livro “Die offene Gesellschaft: Ein Plädoyer für Freiheit und Ordnung im 21. Jahrhundert” (publicado em fevereiro de 2019) Stefan Brunnhuber descreve como a transição pode suceder passo a passo e com o envolvimento do público crítico.

Em 2016, Brunnhuber já descreveu uma maneira de enfrentar os desafios globais como sociedade em: “ A arte da transformação, como aprendemos a mudar o mundo ”.

O diretor do Instituto Wuppertal, Prof. Dr. Uwe Schneidewind, na rádio filosófica da WDR , também merece ouvir a pergunta: que possibilidades existem para lidar com os problemas aparentemente insolúveis da crise ecológica - e para tornar o processo significativo? que possível?

O Deutschlandfunk reporta em “ Forschung aktuell ” a partir de 06.05.2019 em um relatório de rádio sobre o relatório da ONU sobre a biodiversidade global, bem como sobre o tema da energia fotovoltaica agrícola. Clique aqui para ir diretamente para o podcast.

Com o “Barómetro da Transição de Energia”, o Fraunhofer IEE avalia anualmente o estado da transição energética alemã. Os indicadores seleccionados para este fim descrevem o sistema energético nas suas várias dimensões técnicas: energia final, energia eólica, energia fotovoltaica, sistemas de energia de equilíbrio, bioenergia, energia para o gás, baterias, aquecimento, mobilidade e investimento.

Com base nos valores reais de dezembro do ano anterior, a modelagem de cenário é usada para calcular os valores-alvo para 2050 e para identificar os caminhos-alvo que permitirão que o sistema de energia seja transformado em um suprimento de energia 100% renovável.

O Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia (IGB) faz pesquisas sobre a produção de metanol a partir de CO2. O projeto é chamado de processos inovadores em cascata para a conversão de CO2 em combustíveis e produtos químicos.

A mudança climática representa uma ameaça existencial e global para a humanidade, mas sua natureza deslocalizada complica a ação climática. Aqui, os autores propõem unidades de condicionamento de ar de adaptação como dispositivos integrados, dimensionáveis ​​e renováveis, capazes de conversão descentralizada de CO 2 e democratização da energia. Multidão de Petróleo - não Petróleo Bruto.

Deutschlandfunk informou sobre reciclagem de CO2 em 4 de junho de 2019. Produção de combustíveis com a ajuda de bactérias. A BASF reconheceu o potencial da Lanzatech, a empresa mencionada no artigo. Na outra empresa mencionada, a Electrochaea GmbH, as bactérias também estão trabalhando no mesmo assunto.

Fatos e números sobre agricultura do Ministério Federal da Alimentação e Agricultura

Fatos atuais sobre a energia fotovoltaica na Alemanha da Fraunhofer ISE, 18 de março de 2019

Este estudo do Centro de Pesquisa de Redes de Energia e Armazenamento de Energia (FENES) da Universidade Técnica da Baviera Oriental de Regensburg (OTH Regensburg) de 2016 oferece um olhar além do horizonte: 

„ METASTUDY, Análise de estudos intersetoriais sobre a descarbonização do alemão sistema energético, Em nome da Deutsche Energie-Agentur GmbH „.

Nota do autor: Em 2016, os autores deste estudo podem não ter sido capazes de prever que usinas solares na Alemanha já podem ser operadas lucrativamente hoje com preços de venda de eletricidade de 4-6 centavos / kWh e que a agricultura com robôs agrícolas pode ser possível em 5-10 anos sob, entre e ao lado do módulo instalado.

Por que somos moralmente obrigados a ajudar quando a existência de alguém é ameaçada, leia e ouça os dois filósofos políticos Christian Neuhäuser e Arnd Pollmann em um relatório da Deutschlandfunk Kultur de 05.05.2019.

Em muitas situações da vida, entretanto, a questão do dever de ajudar é mais complicada do que em casos-modelo filosóficos. O que acontece quando ouvimos sobre necessidade e injustiça em outro lugar? Até onde vai a responsabilidade pessoal de cada indivíduo? Como se mede e quão alto é o bem comum em relação a reivindicações e direitos individuais? Deveria este dever moral ser estendido a todo tipo de existência - incluindo a biosfera? Eu digo sim!

Por Ralf Schnitzler

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