Зголемувањето на отпорноста на производството на храна за време на тековните климатски промени и зајакнувањето на производството на обновлива енергија се фундаментални предизвици во денешниот свет.
Сепак, производството на сончева енергија станува сè попрофитабилна употреба за земјоделско земјиште, што доведе до загриженост дека соларните фарми ќе го поместат производството на храна.
Едно можно решение е агроволтаиците - заедничко лоцирање на земјоделството и соларните фотоволтаични панели - кои можат да го одржат растителното производство, да произведуваат обновлива енергија, да ја намалат употребата на вода и да ја зголемат профитабилноста на фармата.
Сепак, на земјоделците им е потребна помош во одредувањето на културите и локациите кои се најпогодни за агроволтаични системи, како и дизајнот и поставувањето на соларни панели кои го одржуваат или зголемуваат приносот на културите.
Новиот грант од 10 милиони американски долари од Националниот институт за храна и земјоделство во американското Министерство за земјоделство ќе им овозможи на истражувачите да проучат како најдобро да го оптимизираат дизајнот за агроволтаични системи во различни типови земјиште и климатски сценарија.
Водечкиот институт на четиригодишниот проект, насловен „Одржливо лоцирање на земјоделски и фотоволтаични електрични системи“, или SCAPES, е Универзитетот во Илиноис, Урбана-Шампејн. Партнерските институти ги вклучуваат Универзитетот во Аризона, Државниот универзитет во Колорадо, Универзитетот во Обурн, Универзитетот во Илиноис Чикаго и Националната лабораторија за обновлива енергија. Проектот е финансиран преку програмата за одржливи земјоделски системи на Институтот за истражување на земјоделството и храната. Универзитетот во Аризона ќе добие 1.725 милиони американски долари од грантот.
Истражувачкиот тим на Грег Барон-Гафорд вклучува студенти на додипломски и постдипломски студии од УАризона. Барон-Гафорд, десно, на сликата со учениците Алиса Салазар, Леандро Фелпс-Гарсија и Исаја Барнет-Морено.
Грег Барон-Гафорд, професор во Училиште за географија, развој и животна средина Колеџ за општествени и бихевиорални науки, ќе биде главен водич за физички науки на проектот. Во 2017 година, истражувачкиот тим на Барон-Гафорд, кој вклучува студенти на додипломски и постдипломски студии од УАризона, започна да одгледува земјоделски култури под соларни низи од 9 метри на универзитетот Биосфера 2 објект, каде Барон-Гафорд е директор за решенија за отпорност на храна, енергија и вода.
Барон-Гафорд го предводеше прва проценка на теренски податоци за агриволтаици во Соединетите Американски Држави. Тој откри дека агроволтаиците ја зголемуваат ефикасноста и на соларните панели и на растителното производство. Водата ослободена од растенијата ги лади соларните панели, што ја зголемува нивната ефикасност и електричната моќност. Сенката од панелите ја зголемува продуктивноста на растенијата и заштедува вода, што е особено важно бидејќи климатските промени го зголемуваат бројот на области подложни на екстремна топлина и суша, рече Барон-Гафорд.
Проектот SCAPES ќе користи нова лабораторија за учење Agrivoltaics од 1.5 хектари на Универзитетот во Аризона како една од нејзините три локации за истражување на агриволтаици - со другите во Илиноис и Колорадо - за да ги процени микроклиматските и растителните реакции на присуството на соларни панели. Мерните низи ќе ги следат протоколите развиени од Барон-Гафорд.
Во 2017 година, истражувачкиот тим на Барон-Гафорд започна со одгледување на земјоделски култури под соларни низи од 9 метри во објектот Биосфера 2 на универзитетот.
„Оваа програма на USDA е првпат да имаме навистина големи инсталации“, рече Барон-Гафорд. „Постојано нè прашуваат „Дали сите овие придобивки што ги гледате сè уште се случуваат кога ќе го зголемите ова или ќе погледнете други форми на земјоделство? Тоа е навистина она што го прави овој проект: Гледајќи ги можностите и бариерите што доаѓаат со таа скала“.
Со овој грант, додаде Барон-Гафорд, „ќе можеме да измериме многу повеќе прехранбени култури одеднаш. И ќе можеме да направиме многу повеќе манипулации, како да видиме колку можеме да ја вратиме потрошувачката на вода и сепак да ги задоволиме потребите за храна“.
„Нашиот проект ќе обезбеди сеопфатна анализа на трансформативниот потенцијал на агриволтаиците“, рече Маду Кана, главен истражувач на грантот и привремен директор на Универзитетот во Илиноис Урбана-Шампејн Институтот за одржливост, енергија и животна средина. „Нашата цел е да го одржиме, па дури и да го зголемиме приносот на културите, да ја зголемиме комбинираната продуктивност - храна и електрична енергија - на земјиштето и да го диверзифицираме и зголемиме профитот на фармерите со житни култури и фуражни и специјални култури низ низа средини.
Андреа Герлак, професорка во УАризона на Факултетот за географија, развој и животна средина и привремен директор на Центарот за студии за јавна политика Удал, ќе биде заменик-директор на истражувањето за општествени науки на проектот. Герлак и колегите ќе спроведат фокус групи со различни засегнати страни, како што се фармери, луѓе од соларната индустрија и политичари, за да научат што го поттикнува нивното донесување одлуки за користење на агроволтаични системи и како нивните мислења се менуваат кога ќе станат достапни нови резултати од истражувањето.
Грантот вклучува и едукативна компонента за деца К-12, студенти и јавноста. Мозес Томпсон, директор на УАризона Програма за заедница и училишна градина, и неговиот тим развија серија протоколи и планови за часови за ангажирање на учениците и јавноста со училишните градини и лабораториите за учење Agrivoltaics инсталирани во гимназијата Ринкон/Универзитетската гимназија и основното училиште Манцо во обединетата училишна област Тусон. Тој ќе ги поддржи напорите за интегрирање на искуствено и практично учење на сите три локации за истражување на SCAPES.
„Столбот „Големите предизвици“ на нашиот стратешки план се фокусира на искористување на нашите силни страни во истражувањето за справување со проблемите на национално и глобално ниво. Обезбедувањето достапност на храна преку употреба на обновливи извори на енергија е извонреден пример за тоа како нашите истражувачи развиваат иновативни решенија за критичните проблеми“, рече претседателот на Универзитетот во Аризона. Robert C. Robbins. „Многу сум задоволен што ја гледам врвната работа на д-р Барон-Гафорд како напредува на следното ниво со овој грант од USDA и со нетрпение очекувам да го следам него, д-р Герлак и г-дин Томпсон додека напредува овој заеднички напор.
- Лори Харвуд, Колеџ за социјални и бихејвиорални науки на Универзитетот во Аризона
Фотографија на врвот: Грантот, делумно, ќе ги поддржи напорите за интегрирање на искуствено и практично учење на сите три локации за истражување на SCAPES. Фото: Програма за заедница и училишна градина Мозес Томпсон/УАризона