Källa: pbs.org
När Joe Seaman-Graves, stadsplaneraren för arbetarstaden Cohoes, New York, Googlade på termen "flytande solenergi", visste han inte ens att det var något.
Vad han visste är att hans lilla stad behövde ett prisvärt sätt att få elektricitet och hade ingen extra mark. Men när man tittar på en karta stack en funktion ut.
"Vi har denna 14-acre vattenreservoar," sa han.
Seaman-Graves fann snart att reservoaren kunde hålla tillräckligt med solpaneler för att driva alla kommunala byggnader och gatubelysningar, vilket sparar staden mer än $500,000 varje år. Han hade snubblat över en form av ren energi som ökar brant.
Flytande solpanelssystem börjar blomma i USA efter snabb tillväxt i Asien. De är attraktiva inte bara för sin rena kraft och brist på markfotavtryck, utan för att de också sparar vatten genom att förhindra avdunstning.
En studie som publicerades i tidskriften Nature Sustainability i mars fann att tusentals städer – fler än 6,000 i 124 länder – skulle kunna generera ett belopp som motsvarar hela deras elbehov med flytande solenergi, vilket gör det till en klimatlösning att vara tas på allvar. I processen kunde de spara ungefär tillräckligt med vatten varje år för att fylla 40 miljoner simbassänger av olympisk storlek.
Zhenzhong Zeng, en bidragsgivare till den studien och docent vid Southern University of Science and Technology i Shenzhen, Kina, sa i USA att län över hela Florida, Nevada och Kalifornien har potential att generera mer kraft än de använder. Naturligtvis skulle de behöva en blandning av energi för att faktiskt ge ström alla timmar på dygnet, sa Zeng.
Konceptet med flytande solenergi är enkelt: fäst paneler på flottar så att de flyter på vatten istället för att blockera mark som kan användas för jordbruk eller byggnader. Panelerna är förseglade och fungerar som ett lock som bringar avdunstning ner till nästan noll, vilket gynnar regioner som Kalifornien som upprepade gånger upplever perioder av torka. Vattnet håller också panelerna svala, vilket gör att de kan generera mer elektricitet än sina landmonterade motsvarigheter, som tappar effektivitet när de blir för varma.
"Vi hör från våra installatörer att de gillar det eftersom det är något annorlunda", säger Chris Bartle, försäljnings- och marknadsföringschef för flytande solcellsföretag
Ciel & Terre, som har byggt 270 projekt i 30 länder. "De får gå ut på vattnet i motsats till på ett hustak. Vi skämtar om att man behöver flytvästar istället för stegar", sa han.
Bartles företag har lanserat 28 flytande solenergiprojekt i USA
Begränsad mark kan ha sporrat vissa länder i Asien som Japan och Malaysia att expandera flytande solenergi, och andra länder har precis utnyttjat den kraftiga nedgången i priserna på solenergi som dramatiskt har förändrat den ekonomiska bilden för solenergi globalt.
En rapport från London-baserade Fairfield Market Research säger att regionen för närvarande står för 73 procent av intäkterna från flytande solenergi och "spetsar det globala landskapet", men förutspår att politiska incitament i Nordamerika och Europa kommer att stimulera betydande tillväxt.
En av de största flytande solenergiparkerna i USA är projektet på 4,8 MW i Healdsburg, Kalifornien, byggt av Ciel & Terre.
"Det är roligt, jag tror inte att många i Healdsburg vet om det", säger David Hargreaves, en lokal mäklare och YouTuber som bor i närheten. Folk kanske inte vet att solpaneler kan placeras på vatten, så de ser inte upp för det, sa han.
Världens största array hittills är den 320 MW Dezhou Dingzhuang Floating Solar Farm i Shandong, Kina. Nordamerikas största, i jämförelse, är en bråkdel av det — 8,9 MW vid Canoe Brook Water Treatment Plant i Millburn, NJ, som ägs av New Jersey Resources Clean Energy Ventures, som driver både kommersiella och privata solsystem i kommersiell skala. Nordost.
"Vi är glada över att se det börja få dragkraft i USA", säger Robert Pohlman, vicepresident för NJRCEV.
Men högre kostnader i förväg är fortfarande ett hinder. Bartle uppskattar att flytande solenergi kostar 10-15 procent mer än landsolenergi initialt, men ägare sparar pengar i det långa loppet. Djupare vatten kan öka installationskostnaderna, och tekniken kan inte fungera på snabbt rörliga vatten, på öppet hav eller strandlinjer med stora vågor.
Ingenjörer arbetar med andra utmaningar. Om solpanelerna täcker för mycket av en vattenkropps yta kan nivåerna av upplöst syre förändras och vattentemperaturen sjunka, vilket kan skada vattenlivet. Forskare undersöker om de elektromagnetiska fält som genereras av kablar kan påverka akvatiska ekosystem negativt, men det finns inga bevis för det ännu.
Duke Energy, det stora amerikanska energiföretaget som äger cirka 50,000 MW energikapacitet, siktar på att uppnå noll koldioxidutsläpp från elproduktion till 2050. Det har precis lanserat en liten flytande solar-pilot, bara 1 MW i Bartow, Florida.
"Favoritdelen av mitt jobb är att jag får komma ut hit", sa Tommy Oneal, miljöspecialist på Duke Energy, när han gjorde en gest mot nya paneler som flyter ovanpå kyldammen i ett intilliggande gaskraftverk.
"Jag ser örnar, alligatorer och alla typer av coola grejer... Det är roligt, dessa problem gör mitt jobb annorlunda varje dag. När jag gick på college trodde jag aldrig att jag skulle ta itu med alligatorproblem", sa Oneal.
I Cohoes förbereder offentliga tjänstemän för installationen av sitt projekt senare i år till en beräknad slutkostnad på 6,5 miljoner dollar. Den federala regeringen betalar nästan hälften av det genom ett federalt bostads- och stadsutvecklingsbidrag. Ytterligare $750,000 täcks av allmännyttan National Grid. Staden undersöker också New Yorks solincitament och lagen om inflationsreduktion.
Så vitt han vet, sa Seaman-Graves, är det det första kommunalt ägda flytande solenergiprojektet i landet.
"Vi är en miljörättsgemenskap och vi ser en stor möjlighet för städer med låg till måttlig inkomst att replikera vad vi gör", sa han.
Associated Press videojournalister Haven Daley och Laura Bargfeld bidrog från Windsor, Kalifornien och Bartow, Florida.
