Zonneschijn die op de daken en campussen van scholen in het hele land spat, is een onderbenutte hulpbron die zou kunnen helpen de elektriciteitsrekening te verlagen, nieuw onderzoek suggereert.

De studie, gepubliceerd in het aprilnummer van het peer-reviewed tijdschrift Brieven voor milieuonderzoek , laat zien dat het benutten van alle bruikbare ruimte voor zonnepanelen scholen in staat zou kunnen stellen om tot 75 procent van hun elektriciteitsbehoeften te dekken en de ecologische voetafdruk van de onderwijssector met maar liefst 28 procent te verminderen.

Tegelijkertijd, zonnepanelen kunnen scholen helpen los te koppelen van elektriciteitsnetten die worden gevoed door aardgas- en kolencentrales die fijnstof produceren, zwaveldioxide en stikstofoxiden - luchtverontreinigende stoffen die kunnen bijdragen aan smog en zure regen, evenals ernstige gevolgen voor de gezondheid, waaronder hartaanvallen en verminderde longfunctie. "Dit is een actie die we kunnen ondernemen die het milieu en de menselijke gezondheid op een reële, zinvolle manier, " zei Stanford gedragswetenschapper Gabrielle Wong-Parodi, een auteur van de studie.

Nieuwe zonne-energieprojecten kunnen gemakkelijk van de prioriteitenlijst verdwijnen in een tijd van wijdverbreide protesten door leraren die oproepen tot meer schoolfinanciering, kleinere klassen en hogere lonen. Maar het Amerikaanse ministerie van Energie schat dat de K-12-school meer dan $ 6 miljard per jaar aan energie besteedt, en de energiekosten komen in veel districten op de tweede plaats na de salarissen. In de sector van het hoger onderwijs, de jaarlijkse energiekosten lopen op tot meer dan $ 14 miljard.

Het huidige document suggereert dat investeringen in de juiste zonne-energieprojecten - met de juiste stimulansen van staten - het broodnodige geld in de schoolbudgetten kunnen vrijmaken. "Scholen betalen toch voor elektriciteit, " zei Wong-Parodi, een assistent-professor aardsysteemwetenschap aan Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth). "Dit is een manier, in sommige gevallen, dat ze hun kosten kunnen verlagen. Als er een korting of een subsidie ​​is, het kan sneller gebeuren."

Voordelen over het hoofd gezien

Onderwijsinstellingen zijn goed voor ongeveer 11 procent van het energieverbruik van Amerikaanse gebouwen en 4 procent van de CO2-uitstoot van het land. Maar hoewel het potentieel van zonnepanelen op huizen en bedrijven uitgebreid is onderzocht, eerder onderzoek is grotendeels overgeslagen over schoolgebouwen.

De nieuwe schattingen zijn gebaseerd op gegevens voor 132, 592 scholen, waaronder meer dan 99, 700 publiek en 25, 700 particuliere K-12-scholen, evenals bijna 7, 100 hogescholen en universiteiten. De onderzoekers begonnen met een schatting van het beschikbare dakoppervlak voor zonnepanelen bij elke instelling, de elektriciteitsproductie per uur gegeven de hoeveelheid zonneschijn op de site en de elektriciteitsvraag per uur van elke instelling.

Niet verrassend, de studie vindt drie grote, zonnige staten - Texas, Californië en Florida – hebben het grootste potentieel voor het opwekken van elektriciteit uit zonnepanelen op schooldaken, bijna 90 procent van de instellingen heeft op zijn minst enige dakruimte die geschikt is voor installaties. In de tussentijd, Inwoners van staten in het Midwesten, waaronder Wisconsin en Ohio, zullen de grootste vermindering van de belangrijkste luchtverontreinigende stoffen zien - en de kosten die gepaard gaan met het aanpakken van gerelateerde gezondheidseffecten - als scholen overschakelen van het elektriciteitsnet naar zonne-energie.

Naast meetbare effecten op luchtvervuiling en elektriciteitsrekeningen, zonne-installaties kunnen ook nieuwe leermogelijkheden bieden voor studenten. Sommige scholen gebruiken al gegevens van hun eigen zonne-energiesystemen om leerlingen te helpen worstelen met breuken, bijvoorbeeld, of zie uit de eerste hand hoe verschuivende paneelhoeken de stroomproductie kunnen beïnvloeden. "Het neemt dit abstracte idee van hernieuwbare energie als iets dat de uitstoot van broeikasgassen kan verminderen en brengt het naar huis, ' zei Wong Parodi.

Grote besparingen

Volgens de studie, het is economisch niet haalbaar voor onderwijsinstellingen om in welke staat dan ook zonnestelsels op het dak te kopen. Liever, de projecten kunnen financieel zinvol zijn voor scholen als ze een bedrijf contracteren om te installeren, bezit en beheert het systeem en verkoopt elektriciteit aan de school tegen een vast tarief.

landelijk, de onderzoekers projecteren voordelen die voortvloeien uit een totale push voor zonne-installaties op schoolgebouwen, kunnen wel $ 4 miljard per jaar waard zijn, als wordt aangenomen dat elke ton koolstof die in de lucht vrijkomt de samenleving $ 40 kost en de waarde van een statistisch mensenleven - op de manier waarop regelgevers en economen het berekenen - wordt vastgesteld op $ 10 miljoen. De geschatte voordelen omvatten de kosten van vroegtijdige sterfgevallen en andere gezondheidseffecten die verband houden met luchtvervuiling door elektriciteitscentrales.

De schattingen van de groep houden geen rekening met milieu- en gezondheidseffecten die verband houden met internationale mijnbouw en transport van grondstoffen, of aan de productie en verwijdering van zonnepanelen. Zo'n holistische kijk, zij schrijven, "kan heel andere resultaten opleveren."

Nul in op waarschijnlijke effecten binnen de Verenigde Staten, de onderzoekers concluderen dat bijna alle staten veel meer waarde kunnen halen uit schoolzonneprojecten dan het bedrag dat ze uitgeven aan subsidies en kortingen. De studie toont aan dat dit waar is, zelfs als rekening wordt gehouden met de typische installatiekosten, onderhoud, bediening en routinematige hardwarevervangingen.

"Er is een argument voor het verhogen van het niveau van prikkels om de adoptie van zonnepanelen door de onderwijssector te vergroten, " zei studie auteur Inês Azevedo, die co-directeur is van het Center for Climate and Energy Decision Making van Carnegie Mellon University en in juli 2019 toetreedt tot de faculteit van Stanford Earth.

Californië en New York, echter, uitzonderingen zijn. In die twee staten, de onderzoekers concludeerden dat de momenteel beschikbare kortingen hoger zijn dan de financiële, Gezondheid, voordelen voor het milieu en de klimaatverandering die aan de samenleving worden geboden door zonnestelsels op scholen op het dak – in ieder geval tegen de huidige prijzen voor het compenseren van koolstofemissies met andere middelen.

"Californië en New York doen fantastisch werk door zonne-energie te stimuleren, maar we zien nog steeds geen 100 procent penetratie, "Zei Wong-Parodi. "Een goed gebruik van hun tijd en middelen kan zijn om alle scholen te evalueren die het nog niet hebben, en probeer te begrijpen waarom."