Solarna energija i poljoprivreda idu ruku pod ruku
Kako unaprijediti poljoprivrednu proizvodnju, uštedjeti vodu i proizvesti više čiste energije?
Njemački institut Fraunhofer ISE bio je jedan od prvih koji je provodio testiranja kombinirajući solarnu energiju i poljoprivrednu proizvodnju na istom zemljištu. Tako je ranijim istraživanjima već otkrivena mogućnost značajnog povećanja produktivnosti poljoprivredne proizvodnje i to do 60 % ili čak još više u određenim slučajevima. To otkriće sada dodatno potvrđuju novija istraživanja u SAD-u.
Istraživači sa Sveučilišta u Arizoni su još jednom potvrdili prednosti uzgoja usjeva u hladu solarnih panela te zaključili da se kombinacijom solarne i poljoprivredne proizvodnje proizvodi više električne energije, ostvaruju se veći prinosi, i sve to uz korištenje manjih količina vode. Uštede vode su pritom svakako od najveće važnosti, a posebno za poljoprivrednike u Arizoni, gdje je za uzgoj usjeva presudno upravo navodnjavanje.
„Mnogi od nas žele proizvesti što više obnovljive energije pa se postavlja pitanje gdje postaviti sve te solarne panele? S porastom instaliranih solarnih sustava sve je češće njihovo postavljanje na rubovima gradova, gdje se hrana već tradicionalno uzgaja“, kazao je Greg Barron-Gafford, izvanredni profesor na Sveučilištu u Arizoni i vodeći autor izvješća objavljenog u časopisu Nature Sustainability.
„Koja namjena zemljišta nam je važnija? Trebamo li se odlučiti za proizvodnju hrane ili energije? U našem smo istraživanju došli do zaključka da kombinacija ove dvije proizvodnje nije samo moguća, već je i vrlo korisna“, rekao je Barron-Gafford.
Istraživači sa Sveučilišta u Arizoni su za provođenje eksperimenta odabrali tri zemljišta – jedno su koristili isključivo za tradicionalni uzgoj usjeva, na drugom su samo postavili solarne panele, a treće zemljište kombiniralo je poljoprivrednu proizvodnju ispod solarnih panela. Također, odabrali su tri poljoprivredne kulture i to dvije sorte paprika – chiltepin i jalapeño, i cherry rajčicu.
Prema časopisu Science Daily, istraživači su na ova tri zemljišta kontinuirano pratili razinu svjetla, temperaturu zraka i relativnu vlažnost. Zemljišta koja su bila namijenjena uzgoju ove tri poljoprivredne kulture bila su navodnjavana istim količinama vode, a testirana su dva načina - dnevno navodnjavanje i navodnjavanje svakog drugog dana.
Porast prinosa usjeva
„Otkrili smo da usjevi bolje napreduju u hladu solarnih panela jer nisu izloženi izravnoj sunčevoj svjetlosti“, kazao je Baron-Gafford. „Zapravo, ukupna proizvodnja chiltepin paprika bila je tri puta veća ispod solarnih panela, dok je urod cherry rajčica bio dvostruko veći.“
Kod jalapeño paprika u oba je slučaja proizvedena ista količina, no ispod solarnih panela postignut je čak 65 % manji gubitak transpiracijske vode.
„Istovremeno smo otkrili da oba načina navodnjavanja danima mogu podržavati rast usjeva, slično kao i u uobičajenoj poljoprivrednoj praksi. Ovo otkriće sugerira da bismo uz smanjenu potrošnju vode mogli zadržati istu razinu uzgoja usjeva“, dodao je Barron-Gafford uz napomenu kako je vlažnost tla pod solarnim panelima ipak bila približno 15 % veća, čak i uz navodnjavanje svakog drugog dana.
Agro-fotonaponski sustavi omogućuju višestruku korist
Kako se solarni paneli zagrijavaju, njihova se učinkovitost smanjuje, no istraživači su ih uspjeli „rashladiti“ uzgojem kultura ispod fotonaponskih ploča.
„Zagrijavanje solarnih panela sprječava se isparavanjem usjeva koji ispod njih rastu, odnosno njihovim ispuštanjem vode kroz prirodni proces transpiracije“, potvrdio je Barron-Gafford. „Sve to ukazuje kako je ovakav način proizvodnje energije i hrane dobitna kombinacija. Poboljšava se način na koji uzgajamo hranu, postižu se uštede pri korištenju dragocjenih vodnih resursa i proizvodi obnovljiva energija.“
Mjerenjem učinkovitosti solarnih panela, istraživači su procijenili kako se njihovim hlađenjem povećava proizvodnja električne energije za oko 3 % u ljetnim mjesecima, što u prosjeku predstavlja porast od 1 % za cijelu godinu.
Ostale pogodnosti
Istraživanje se kasnije proširilo i na nekoliko solarnih instalacija na zemljištu u Tucsonu gdje je dodatno uočeno da zaštita od izravne sunčeve svjetlosti i niže temperature ispod solarnih panela poljoprivrednike mogu zaštititi od prevelikog izlaganja suncu i visokim temperaturama.
„Klimatske promjene već značajno ugrožavaju proizvodnju hrane i zdravlje radnika na farmama u Arizoni“, rekao je Gary Nabhan, agroekolog sa Sveučilišta u Arizoni i koautor studije. „Jugozapadni dio SAD-a bilježi sve češće pojave toplinskih valova te veći broj smrtnih slučajeva poljoprivrednika izravno povezanih s vrućinama.“
Znače li pozitivna otkrića ovog istraživanja da bi se cjelokupna poljoprivredna proizvodnja trebala preseliti pod solarne panele? Naravno da ne, no istraživači Sveučilišta u Arizoni surađuju sa stručnjacima američkog Nacionalnog laboratorija za obnovljive izvore energije (NREL) u Koloradu kako bi istražili mogućnosti ovakvog uzgoja drugih kultura i na drugim područjima kako bi se unaprijedila poljoprivredna proizvodnja.
Poljoprivrednici bi također mogli profitirati davanjem u zakup svojih zemljišta za instalaciju solarnih sustava, a kako se posljedice klimatskih promjena – poplave, porast temperatura i suše, već uvelike osjećaju diljem svijeta, povezivanjem poljoprivrede i solarne energije mogli bi sebi osigurati novi izvor prihoda.
S.F. / Ekovjesnik