اگر میخواهید بدانید پنل‌های خورشیدی چگونه می‌توانند عملکرد محصولات کشاورزی را افزایش و مصرف آب را کاهش بدهند.؟تا پایان مقاله همراه های فن تک باشید.
در زمینه جدید علمی (و به معنای واقعی کلمه) agrivoltaics (کشاورزی)، محققان نشان می دهند که چگونه پنلها می توانند بازدهی را افزایش داده و مصرف آب را در سیاره ای که گرم می شود، کاهش دهند.
بایرون کومینک در باغ خورشیدی خود در شهرستان بولدر کلرادو، قسمتی از زمین را با پنل‌های خورشیدی پوشانده است. محصولات مختلفی زیر پنلها کشت می‌شود (هویج، کلم‌برگ، گوجه‌فرنگی، سیر، چغندر، ترب، کاهو و موارد دیگر). این مزرعه همچنین الکتریسیته کافی برای تأمین برق ۳۰۰ خانه را تولید می‌کند.
. کومینک می گوید: «در مواقعی که گرمای شدید یا بارندگی سنگین وجود دارد، محافظت از گیاهان به این شیوه، می‌تواند واقعا برای آنها مفید باشد.»
پشت بام ها تا سال 2020 است.
اگر بشریت از بدترین تغییرات آب و هوایی جلوگیری کند، مردم باید در مورد محل قرار دادن پنل های خورشیدی خلاق باشند. اکنون دانشمندان به این فکر می کنند که چگونه کانال ها را با آنها بپوشانند، در حالی که تولید برق را کاهش می دهند. فرودگاه ها فضای باز خود را با خورشیدخواران پر می کنند. و فضا خیلی بیشتر از یک مزرعه باز نمی شود: چرا یک آرایه خورشیدی را در یک مزرعه نچسبانید و در زیر آن محصول بکارید؟ این یک حوزه علمی جدید (و تحت اللفظی) است که به نام کشاورزی ولتائیک شناخته می شود. کشاورزی به علاوه فتوولتائیک - و آنطور که ممکن است به نظر برسد، غیر منطقی نیست.
بله، گیاهان به نور خورشید احتیاج دارند، اما برخی از آنها به کمتر از بقیه نیاز دارند و در واقع با فوتون های زیاد تحت فشار قرار می گیرند. سایه زدن این محصولات به این معنی است که به آب کمتری احتیاج دارند، که در یک زمین باز به سرعت تبخیر می شود. علاوه بر این، گیاهان "عرق می کنند"که باعث می شود صفحات سربار خنک شوند و کارایی آنها افزایش یابد.
گرگ بارون گافورد، دانشمند سیستم زمین در دانشگاه آریزونا که در حال مطالعه کشاورزی است می گوید: "این یک برد برد-برد نادر است." "با پرورش این محصولات در سایه آرایه های خورشیدی، میزان نور شدید خورشید را که از آب بیرون می زند و گیاه را تحت فشار قرار می دهد، کاهش می دهیم." بارون گافورد یکی از دریافت کنندگان کمک مالی جدید 10 میلیون دلاری از موسسه ملی غذا و کشاورزی USDA برای تحقیقات کشاورزی در مناطق مختلف، محصولات و آب و هوا است.
بارون گافورد آزمایشاتی را برای تعیین اندازه ی متغیرها مانند رشد، مصرف آب و تولید انرژی انجام داده است تا تعیین کند چه محصولاتی بیشترین سود را خواهند برد. به عنوان مثال، او مواد تشکیل دهنده سالسا گشنیز، فلفل و گوجه فرنگی را پرورش داده است و دریافت که آنها در زیر پنل های خورشیدی به همان اندازه خوب رشد می کنند تا در فضای باز.
طبق یافته‌های بارون‌گافورد، فلفل که در طبیعت در سایه درختان رشد می‌کنند، در سیستم اگری‌ولتائیک سه برابر بیشتر محصول می‌دهد. گیاهان گوجه نیز محصول بیشتری تولید می‌کنند. علت احتمالا آن است که این گیاهان کمتر براثر بمباران مداوم نور خورشیدی تحت استرس قرار می‌گیرند که از نظر تکاملی با آن سازگاری پیدا نکرده‌اند. اما واکنش هر محصول متفاوت است؛ بنابراین دانشمندان باید هریک را آزمایش کنند تا واکنش آنها را در برابر سایه ببینند. مارک یوکانسکی، دانشمند علوم باغبانی از دانشگاه ایالتی کلرادو که به مطالعه اگری‌ولتائیک مشغول است، می‌گوید:
... برای مثال، ما احتمالا توصیه نمی‌کنیم که کسی کدوی تابستانی را مستقیما زیر پنل و در اعماق سایه بکارد. مکان بهتر برای این گیاه ممکن است در لبه‌ها باشد که در آنجا احتمال گرفتن نور بیشتر است؛ زیرا در این مورد شاهد کاهش عملکرد بوده‌ایم.
در راه‌اندازی پنلها مستلزم هزینه‌های اولیه است؛ اما ممکن است برای کشاورزان درآمدی به همراه داشته باشد. آنها انرژی مورد نیاز فعالیت‌های مزرعه را تولید می‌کنند و کشاورز می‌تواند مازاد آن را به فروش برساند. علاوه بر این، از آنجا که برخی گیاهان آب کمتری مصرف خواهند کرد، هزینه آبیاری کاهش پیدا خواهد کرد. خانا می‌گوید:
اگر بتوانیم به کشاورزان کمک کنیم تا تنوع تولید خود را افزایش بدهند و از همان زمین محصول بیشتری به دست آورند، می‌تواند به سود آنها باشد. داشتن محصولات کشاورزی و پنل‌های خورشیدی نسبت به حالتی که فقط پنل‌های خورشیدی داشته باشید، برای محیط زیست هم مفیدتر است.
با قرار دادن پنل‌های خورشیدی بالای کانال‌های آب، می‌توان بدون گرفتن هیچ زمین اضافه‌ای، از زمین زراعی استفاده کرد. آندریا گرلاک، دانشمند علوم اجتماعی در دانشگاه آریزونا که با بارون‌گافورد در زمینه استقرار تجهیزات اگری‌ولتائیک همکاری می‌کند، می‌گوید اگر در چنین سیستمی کشاورزی هوشمند و پایدار ممکن شود و آب کمتری مصرف شود، محرک بزرگی است که مردم را تشویق می‌کند در مورد آن گفتگو کنند.
اما اگری‌ولتائیک به درد هر مزرعه‌ای نمی‌خورد. پنل‌های خورشیدی همچنان سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی هستند. حرکت در اطراف آنها با استفاده از تجهیزات برداشت سنگین مشکل خواهد بود؛ بنابراین پیشنهاد خانا این است که به شکل سیستم‌های انعطاف‌پذیری طراحی شوند. خانا می‌گوید:
پنلها را به شکلی طراحی کنید که در زاویه مشخصی ثابت و ساکن نباشند. آنها باید بتوانند بچرخند و به شکل عمودی درآیند و به تجهیزات اجازه عبور بدهند.
به گفته‌ی کومینک، در مواجهه با مشکلات خشکسالی و گرما ممکن است فقط به پنلها فکر کنید و کل زمین را با پنل‌های خورشیدی بپوشانید؛ اما سیاست‌مداران و زمین‌داران باید به این موضوع فکر کنند که آیا درست است زمین‌های زراعی زیادی را بگیرند (زمینی که می‌توانیم در آن مرغ، گاو، سبزی یا گیاهان چندساله و موارد دیگر پرورش بدهیم) و فقط آنها را زیر پنل‌های خورشیدی رها کنند و اجازه بدهند علف‌های هرز زیر آنها رشد کنند.
بارون‌گافورد خاطرنشان می‌کند که لازم نیست اگری‌ولتائیک محدود به محصولاتی شود که مورد مصرف انسان‌ها است. کشاورز می‌تواند اجازه بدهد که علف‌های بومی زیر پنلها به شکل وحشی رشد کنند و غذای دام‌ها را تولید کند یا اینکه محلی برای رشد گیاهانی باشد که گرده‌افشانان بومی مانند زنبورها از آن استفاده می‌کنند. با مدیریت صحیح، زمین می‌تواند به‌عنوان جنگلی مصنوعی عملکرد مضاعفی داشته باشد. وجود سایه در مزارع خورشیدی، این معنا نیست که زندگی زیر سایه آن شکوفا نمی‌شود.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید.