Povečaj / “Agrivoltaics” študije, kot je ena na sliki tukaj v Massachusettsu najde številne pridelke, ki se parijo dobro s sončnimi paneli.NREL / Flickr
Sončni paneli se morda zdijo, kot da so v neposredni konkurenci rastline. Eden lovi sončno svetlobo za fotosintezo, drugi hoče vzeti, da potisne elektrone. Zagotovo veljajo pravila Highlanderja, na zemljišču pa je lahko samo eden, kajne?
V resnici ne gre za ničelno vsoto. Nekatere rastline bodo gorele noter navsezadnje direktno sonce, in tako je ogromno pridelkov hrane, ki bi z veseljem delili svoj prostor s ploščami. In kot nova študija pod vodstvom predstavitev Grega Barron-Gafforda z univerze v Arizoni, kombinacija niti ni nujno kompromis – obstajajo nekateri sinergije, ki lahko prinesejo znatne koristi a sončno kmetijstvo.
Vsi zmagajo
Barron-Gafford in sod. osredotočena na suha območja, kot so Ameriški jugozahod, kjer voda za pridelke omejuje in stvari predvidoma se bodo posušile. Senca sončnih plošč lahko znižajo temperaturo tal in izhlapevanje, raziskovalci so menili, vegetacija bi lahko podobno obdržala plošče sami malo hladnejši od gole zemeljske instalacije. Od učinkovitost sončne plošče pade pri visoki temperaturi, kar bi lahko pomenilo več električne energije.
Da bi to preizkusili, so raziskovalci poleti postavili tri ploskve mesece: ena samo sončna plošča, ena samo s pridelki in ena z oboje. Solarne plošče so bile v tem primeru zgrajene tako, da malo stojijo več kot 3 metre od tal – višje od običajnega sončnega niza. Vse tri parcele so bile namakane enako in temperature, vlaga, in vlago v tleh so spremljali. Češnjev paradižnik, jalapeños in za posevke so bile izbrane čiltepinske paprike.
Rezultati so pokazali, da je kombiniranje stvari spremenilo temperature, kot je bilo pričakovano. Temperature zraka so ostale nekoliko več kot 1 ° C hladnejše čez dan v povprečju, vendar so ostali tudi približno 0,5 ° C toplejši čez noč. Temperatura sončnih panelov je bila približno 9 ° C čez dan zaradi rasti pod njimi. The zrak je bil tudi nekoliko manj suh pod sončnimi paneli in tla posuši se počasneje med zalivanjem.
Vrhunski paradižnik
Kar zadeva pridelke, je bilo nekaj bistvenih razlik. Kot čiltepinove paprike so prilagojene senci, precej jih je bilo srečnejši z nekaj sončnimi paneli nad glavo. Rast je bila izračunana v glede na vnos CO2, kar je bilo za 33% več kombinirana parcela. Učinkovitost rabe vode za rastline ni bila večja sprememba, zato so med rastjo uporabljali tudi več vlage tal. Maša paprike, ki so jo proizvedli, pa se je pod soncem potrojila plošče.
Jalapeños je po drugi strani zavzel 11% manj CO2 pod ploščami, kar kaže, da so zgrešili dodatek sončna svetloba. Kljub temu se je njihova vodna učinkovitost močno povečala, porabili pa so 65% manj vode. Količina proizvedenih paprik rahlo padel, vendar ne preko vrstic z napakami.
Končno je pri češnjevih paradižnikih prišlo do 65-odstotnega povečanja Poraba CO2 in 65-odstotno povečanje učinkovitosti rabe vode. Pridelili so dvakrat več sadja ob uporabi iste količine voda.
Na podlagi krivulj temperaturne učinkovitosti teh sonca plošče so raziskovalci izračunali, da so temperature hladnejše bi morali poleti povečati proizvodnjo električne energije za približno 3% mesecev, v povprečju do 1% dobička za celo leto.
Tu raziskovalci vidijo potencial (in podobno) “Agrivoltaični” poskusi drugje), ki jih je vredno raziskati in optimizacijo. Namestitve sončne plošče morda niso združljive s stroji, ki se uporabljajo za spravilo številnih pridelkov in njihovo pospeševanje plošče višje od tal stanejo dodatno. Toda obstajajo konfiguracije za nekatere kulture na določenih območjih, ki lahko naredijo: a veliko smisla. Kmetje bi lahko prihranili vodo, zaslužili s soncem najem in morda bi celo ugotovili, da so delavci veliko bolj udobni in varno delo pod nekaj senci – vse ob sončnem nizu razširiti na teh območjih, ne da bi se potegovali za zemljišča s kmetijstvo.
Naravna trajnostnost, 2019. DOI: 10.1038 / s41893-019-0364-5 (O DOI-jih).
