29 окт 2023 2 637

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.

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.