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
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...