Davom etayotgan iqlim o'zgarishi davrida oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishning chidamliligini oshirish va qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishni kuchaytirish bugungi dunyoda asosiy muammolardan biridir.
Biroq, quyosh energiyasini ishlab chiqarish ekin maydonlari uchun tobora foydali foydalanishga aylanib bormoqda, bu esa quyosh fermalari oziq-ovqat ishlab chiqarishni siqib chiqarishi haqida xavotirlarga olib keldi.
Mumkin bo'lgan yechimlardan biri qishloq xo'jaligi va quyosh fotovoltaik panellarini birgalikda joylashtirish - bu qishloq xo'jaligini saqlash, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish, suvdan foydalanishni kamaytirish va fermer xo'jaliklarining rentabelligini oshirish.
Fermerlar agrovoltaik tizimlar uchun eng mos bo'lgan ekinlar va joylarni, shuningdek, hosildorlikni saqlaydigan yoki oshiradigan quyosh panellarini loyihalash va joylashtirishni aniqlashda yordamga muhtoj.
AQSh Qishloq xo'jaligi vazirligidagi Milliy oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi institutining 10 million dollarlik yangi granti tadqiqotchilarga turli xil er turlari va iqlim stsenariylarida agrovoltaik tizimlar uchun dizaynni optimallashtirishni o'rganish imkonini beradi.
"Qishloq xo'jaligi va fotovoltaik elektr tizimlarini barqaror joylashtirish" yoki SCAPES deb nomlangan to'rt yillik loyiha bo'yicha etakchi institut Illinoys Urbana-Champaign universitetidir. Hamkor institutlar qatoriga Arizona universiteti, Kolorado shtat universiteti, Obern universiteti, Chikagodagi Illinoys universiteti va qayta tiklanadigan energiya manbalari milliy laboratoriyasi kiradi. Loyiha Qishloq xoʻjaligi va oziq-ovqat ilmiy-tadqiqot instituti Barqaror qishloq xoʻjaligi tizimlari dasturi orqali moliyalashtiriladi. Arizona universiteti grant mablag'idan 1.725 million dollar oladi.
Greg Barron-Gaffordning tadqiqot guruhiga UArizona bakalavriat va magistratura talabalari kiradi. Barron-Gafford, o'ngda, talabalar Alyssa Salazar, Leandro Felps-Garsiya va Isaiah Barnett-Moreno bilan tasvirlangan.
Greg Barron-Gafford, professor Geografiya, rivojlanish va atrof-muhit maktabi Ijtimoiy va xulq-atvor fanlari kolleji, loyihada fizika fanining etakchisi bo'ladi. 2017 yilda Barron-Gaffordning UArizona bakalavriat va magistratura talabalarini o'z ichiga olgan tadqiqot guruhi universitetning 9 futlik quyosh massivlari ostida ekinlarni etishtirishni boshladi. Biosfera 2 Barron-Gafford oziq-ovqat, energiya va suvga chidamlilik yechimlari bo'yicha direktor hisoblanadi.
Barron-Gafford boshchilik qildi agrovoltaiklarning birinchi dala-ma'lumotlarini baholash Qo'shma Shtatlarda. U agrovoltaiklar ham quyosh panellari, ham ekinlarni etishtirish samaradorligini oshirishini aniqladi. O'simliklar tomonidan chiqarilgan suv quyosh panellarini sovutadi, bu ularning samaradorligini va elektr quvvatini oshiradi. Barron-Gaffordning so'zlariga ko'ra, panellardan soya o'simlik unumdorligini oshiradi va suvni tejaydi, bu ayniqsa iqlim o'zgarishi haddan tashqari issiqlik va qurg'oqchilikka moyil bo'lgan hududlar sonini ko'paytirishi uchun juda muhimdir.
SCAPES loyihasi Arizona universitetidagi 1.5 akr maydondagi yangi Agrivoltaics o'quv laboratoriyasidan quyosh panellari mavjudligiga mikroiqlim va o'simliklarning reaktsiyalarini baholash uchun Illinoys va Koloradodagi uchta agrovoltaika tadqiqot maydonchalaridan biri sifatida foydalanadi. O'lchov massivlari Barron-Gafford tomonidan ishlab chiqilgan protokollarga amal qiladi.
2017 yilda Barron-Gaffordning tadqiqot guruhi universitetning Biosfera 9 inshootida 2 futlik quyosh massivlari ostida ekinlarni etishtirishni boshladi.
"Ushbu USDA dasturi bizda birinchi marta haqiqatan ham katta qurilmalarga ega bo'lamiz", dedi Barron-Gafford. “Bizdan doimiy ravishda: “Siz ko'rayotgan bu imtiyozlarning barchasi qishloq xo'jaligining boshqa shakllarini ko'rib chiqsangiz ham bo'ladimi?” deb so'rashadi. Bu loyiha haqiqatan ham shunday qiladi: bu miqyos bilan birga keladigan imkoniyatlar va to'siqlarni ko'rib chiqish.
Barron-Gafford ushbu grant bilan qo'shimcha qildi: “Biz bir vaqtning o'zida ko'proq oziq-ovqat ekinlarini o'lchay olamiz. Va biz yana ko'p manipulyatsiyalar qila olamiz, masalan, suv iste'molimizni qancha qaytarishimiz va oziq-ovqatga bo'lgan ehtiyojimizni qondirishimiz mumkin."
"Bizning loyihamiz agrovoltaiklarning transformatsion salohiyatini har tomonlama tahlil qiladi", dedi Madhu Xanna, grantning bosh tadqiqotchisi va Illinoys universiteti Urbana-Champaign Barqarorlik, energiya va atrof-muhit institutining vaqtinchalik direktori. "Bizning maqsadimiz - ekinlar hosildorligini saqlab qolish yoki hatto oshirish, birgalikda - oziq-ovqat va elektr energiyasi - erning unumdorligini oshirish, shuningdek, qator ekinlar, em-xashak va turli xil muhitlarda maxsus ekinlar bilan fermerlarning daromadlarini diversifikatsiya qilish va oshirishdir."
Andrea Gerlak, Geografiya, rivojlanish va atrof-muhit maktabining UArizona professori va Udall Davlat siyosatini o'rganish markazining vaqtinchalik direktori, loyihaning ijtimoiy fanlar bo'yicha tadqiqotlari direktorining o'rinbosari bo'ladi. Gerlak va uning hamkasblari fermerlar, quyosh sanoati xodimlari va siyosatchilar kabi turli manfaatdor tomonlar bilan fokus-guruhlar o'tkazadilar, ular agrovoltaik tizimlardan foydalanish bo'yicha qaror qabul qilishlariga nima yordam berishini va yangi tadqiqot natijalari paydo bo'lishi bilan ularning fikrlari qanday o'zgarishini o'rganishadi.
Grant shuningdek, K-12 bolalari, kollej talabalari va jamoatchilik uchun ta'lim komponentini o'z ichiga oladi. Muso Tompson, UArizona direktori Jamiyat va maktab bog'i dasturi, va uning jamoasi talabalar va jamoatchilikni maktab bog'lari va Tukson birlashgan maktab okrugidagi Rincon o'rta maktabi/universiteti o'rta maktabi va Manzo boshlang'ich maktabida o'rnatilgan Agrivoltaics o'quv laboratoriyalari bilan jalb qilish uchun bir qator protokollar va dars rejalarini ishlab chiqdi. U barcha uchta SCAPES tadqiqot saytlarida tajriba va amaliy ta'limni birlashtirishga qaratilgan sa'y-harakatlarni qo'llab-quvvatlaydi.
“Bizning strategik rejamizning “Katta vazifalar” ustuni milliy va global miqyosdagi muammolarni hal qilish uchun tadqiqotlarda kuchli tomonlarimizdan foydalanishga qaratilgan. Qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanish orqali oziq-ovqat mavjudligini ta’minlash tadqiqotchilarimiz muhim muammolarga innovatsion yechimlarni ishlab chiqayotganining yorqin namunasidir”, dedi Arizona universiteti prezidenti. Robert C. Robbins. “Men doktor Barron-Gaffordning USDA granti bilan keyingi bosqichga koʻtarilayotgan ilgʻor ishini koʻrganimdan juda mamnunman va bu hamkorlikdagi saʼy-harakatlar davom etar ekan, men uni, doktor Gerlak va janob Tompsonni kuzatishni intiqlik bilan kutaman”.
- Lori Xarvud, Arizona universiteti ijtimoiy va xulq-atvor fanlari kolleji
Yuqoridagi fotosurat: Grant qisman SCAPES tadqiqotining uchta saytida tajriba va amaliy o'rganishni birlashtirishga qaratilgan sa'y-harakatlarni qo'llab-quvvatlaydi. Surat: Muso Tompson/UArizona jamoat va maktab bog'i dasturi