Новая технология объединяет солнечную энергию и сельскохозяйственное производство для генерации электроэнергии
Ученые из Texas A&M AgriLife активно вносят свой вклад в растущий объем исследований, сфокусированных на агривольтаике — инновационной технологии, которая может увеличить эффективность пищевых и сельскохозяйственных систем, одновременно удовлетворяя растущий спрос на энергию в штате.
Хотя среди прочих штатов Техас, благодаря своим запасам ископаемого топлива, лидирует по производству энергии, быстро растущее население штата постоянно увеличивает спрос на электричество. В этом году Electric Reliability Council of Texas сообщил о неофициальном рекордном пике в 85,435 мегаватт во время летней жары.
Фотовольтаические системы, обычно представленные в виде солнечных панелей, играют важную роль в удовлетворении растущих потребностей населения, но установки требуют много земли и постоянно отнимают место у территорий, подходящих также для сельскохозяйственного производства. Здесь на помощь и приходит агривольтаика, — это система использования земли, сочетающая сельское хозяйство с солнечными панелями.
— Нурия Гомес-Касановас, доктор философии, доцент по регенеративной системной экологии в колледже сельского хозяйства и наук о жизни Техасского университета A&M.
Чтобы заложить основу из существующих знаний и определить будущие приоритеты исследований, Гомес-Касановас и команда исследователей со всей страны совместно работали над недавней статьей, опубликованной в Cell Reports Physical Science.
Исследования показали, что выращивание сельскохозяйственных культур под солнечными панелями может повысить продуктивность земли на 60% в сравнении с обычным способом выращивания. Также растительность под панелями будет защищена от негативных последствий, связанных с потерей биоразнообразия и повышением температуры (эффект теплового острова), так как агривольтаика повышает водную эффективность и помогает регулировать температуру для сельскохозяйственного производства.
— Нурия Гомес-Касановас.
Хотя высокие урожаи сельскохозяйственных культур и дополнительное производство энергии может показаться выгодным вложением, внедрение агроэлектрической системы предполагает значительные первоначальные затраты и долгосрочный инвестиционный горизонт. Для подобных проектов требуется крупномасштабная инфраструктура, необходимая для хранения и передачи энергии, идеальный выбор сельскохозяйственных культур, конфигурация солнечных батарей и многое другое.
— Нурия Гомес-Касановас.
Хотя среди прочих штатов Техас, благодаря своим запасам ископаемого топлива, лидирует по производству энергии, быстро растущее население штата постоянно увеличивает спрос на электричество. В этом году Electric Reliability Council of Texas сообщил о неофициальном рекордном пике в 85,435 мегаватт во время летней жары.
Фотовольтаические системы, обычно представленные в виде солнечных панелей, играют важную роль в удовлетворении растущих потребностей населения, но установки требуют много земли и постоянно отнимают место у территорий, подходящих также для сельскохозяйственного производства. Здесь на помощь и приходит агривольтаика, — это система использования земли, сочетающая сельское хозяйство с солнечными панелями.
По мере роста населения Техаса мы видим ограничения в количестве земли, доступной для производства пищи и других сельскохозяйственных товаров. Агривольтаика сочетает традиционные солнечные панели с сельскохозяйственным производством между ними, так что мы можем генерировать возобновляемую энергию, одновременно производя пищу. Просто представьте себе типичную сельскохозяйственную деятельность на солнечной ферме
— Нурия Гомес-Касановас, доктор философии, доцент по регенеративной системной экологии в колледже сельского хозяйства и наук о жизни Техасского университета A&M.
Преимущества слияния
Чтобы заложить основу из существующих знаний и определить будущие приоритеты исследований, Гомес-Касановас и команда исследователей со всей страны совместно работали над недавней статьей, опубликованной в Cell Reports Physical Science.
Исследования показали, что выращивание сельскохозяйственных культур под солнечными панелями может повысить продуктивность земли на 60% в сравнении с обычным способом выращивания. Также растительность под панелями будет защищена от негативных последствий, связанных с потерей биоразнообразия и повышением температуры (эффект теплового острова), так как агривольтаика повышает водную эффективность и помогает регулировать температуру для сельскохозяйственного производства.
Мы рассмотрели существующую научную литературу, чтобы оценить, как агривольтаика может обеспечить преимущество слияния сфер сельского хозяйства и генерации энергии над солнечными панелями и сельскохозяйственными системами по отдельности. Мы пришли к выводу, что самый главный плюс — повышение продуктивности используемых земель
— Нурия Гомес-Касановас.
Финансовая сторона вопроса
Хотя высокие урожаи сельскохозяйственных культур и дополнительное производство энергии может показаться выгодным вложением, внедрение агроэлектрической системы предполагает значительные первоначальные затраты и долгосрочный инвестиционный горизонт. Для подобных проектов требуется крупномасштабная инфраструктура, необходимая для хранения и передачи энергии, идеальный выбор сельскохозяйственных культур, конфигурация солнечных батарей и многое другое.
Ожидается, что прибыльность агривольтаики будет играть важную роль в решениях фермеров о внедрении системы. С точки зрения экономики есть еще много вопросов, на которые нам необходимо ответить. И это интересно, потому что эти вопросы будут определять наши будущие междисциплинарные исследования
— Нурия Гомес-Касановас.
- Алексей Павлов
- Basia Latawiec
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...