Представьте: 12 миллионов гектаров — примерно как весь штат Нью-Йорк. Именно столько земли в США засеяно кукурузой. И почти 40% этого урожая идет не на еду, а в баки автомобилей. Федеральные мандаты, принятые еще 20 лет назад, заставляют добавлять кукурузный этанол в бензин. Но новое исследование ученых из Корнелльского университета показывает, насколько это неэффективно. Один гектар солнечных панелей дает столько же энергии, сколько 31 гектар кукурузы, переработанной в этанол. Разрыв колоссальный.
Исследователи во главе с Мэттью Стурчио из Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Корнелля изучили все поля, расположенные в пределах трех километров от линий электропередач — идеальные места для подключения солнечных станций. Оказалось, что таких участков насчитывается около 391 тысячи гектаров. Это всего 3,2% от всех площадей, занятых под кукурузу для этанола. Если заставить их солнечными панелями, они выработают столько же энергии, сколько сейчас дает весь кукурузный этанол в стране — 380 843 гигаватт-часов в год. Доля солнечной генерации в энергобалансе США подскочит с 3,9% до 13%.
Но это только начало. Если перевести под солнечные станции 46% таких полей, выработка достигнет 5 340 тераватт-часов — этого хватит, чтобы полностью обезуглеродить энергетику страны к 2050 году. «Люди хотят видеть, как фермы растят еду, — говорит Стурчио. — Мы хотели понять, может ли экологически продуманная солнечная энергетика быть эффективнее, чем выращивать кукурузу на топливо на 12 миллионах гектаров». Речь идет об «эковольтаике»: панели ставят так, чтобы под ними росли многолетники, травы для опылителей или другие культуры. Почва не разрушается, стоки фильтруются, углерод запасается.
Экономия ресурсов впечатляет. Отказ от кукурузы на тех самых 3,2% земли сократит использование азотных удобрений на 54,8 миллиона килограммов, фосфорных — на 26,3 миллиона. Поливать поля тоже не придется. И никакой вспашки для топлива, которое почти не решает энергетических проблем.
Фермерам такая замена выгодна. Исследования показывают, что аренда земли под солнечные панели приносит в три-четыре раза больше дохода, чем выращивание кукурузы. А смешанные хозяйства, где часть полей отдана под солнечные станции, тратят меньше на удобрения и воду и получают стабильный доход от продажи энергии. «Поля и панели — отличное сочетание», — заключают авторы.
Конечно, этанол не сдается: его поддерживают субсидии и федеральные нормы. Но энергетическая отдача от кукурузного топлива ничтожна — всего 1,2 единицы энергии на каждую затраченную. У солнечных панелей этот показатель — 8. Чистая энергия с гектара у солнца в 100–125 раз выше. И это без учета того, что под панелями можно сажать растения, которые привлекут пчел и очистят воду.
Сопротивление есть: кое-где вводят моратории на солнечные станции на сельхозземлях. Но спрос на электроэнергию к 2050 году вырастет на 33–75%, а число электромобилей к 2030-му достигнет 33 миллионов. Этанол не может масштабироваться. Солнце — может, особенно если ставить панели рядом с ветряками в Иллинойсе, Миннесоте, Канзасе, Техасе и Небраске. Там уже есть 1,2 миллиона гектаров, готовых к двойному использованию.
Корнелльские ученые подводят итог: «Экологически грамотные солнечные станции сокращают землепользование, восстанавливают среду обитания, снижают потребность в удобрениях, фильтруют стоки и быстро помогают достичь целей по сокращению выбросов». Поля все равно дают энергию. Только вместо кукурузы — панели. Больше денег, чище воздух, свободная земля для еды. Выбор очевиден.
