Araştırmacılar Güneş Enerjisi elde etmek ve Toprak Mahsulleri Yetiştirmeyi Aynı Zamanda Yapmak için Çalışıyor

[™ Admin]

Araştırmacılar Güneş Enerjisi elde etmek ve Toprak Mahsulleri Yetiştirmeyi Aynı Zamanda Yapmak için Çalışıyor

Bu hikaye, Report For America ile ortaklaşa ve Walton Family Foundation tarafından finanse edilen Missouri Üniversitesi Gazetecilik Okulu'nda bulunan editoryal olarak bağımsız bir raporlama ağı olan Mississippi River Basin Ag & Water Desk'in bir ürünüdür. Wisconsin Watch ağın bir üyesidir. Haber bültenimize kaydolun ve doğrulanmış gazeteciliğimizi desteklemek için bağış yapın.

Kuzeybatı Indiana'da dar bir köy yolunun her iki tarafında dönümlerce mısır var. Ağustos sonu ve mısır püsküllü, altın tacı sabah yaz güneşinde parıldayan çiy damlacıklarıyla kaplı. Sonra ufukta daha parlak olan farklı bir parıltı var.

Mısırdan süper bir mahsul gibi filizlenen, 20 fit yüksekliğinde duran ve aşağıda büyüyen sapların üzerinde yükselen dört güneş paneli dizisidir. Hem yersiz, hem de doğanın ortasında teknoloji ve sanki hep oradaymış gibi görünüyorlar. Sonuçta hem mısır hem de paneller güneşi topluyor.

Purdue Üniversitesi'nde bitki ıslahı ve genetiği profesörü Mitch Tuinstra, "Her iki durumda da güneş enerjisini depoluyorlar" dedi. “Biri onları elektron olarak, diğeri ise bitkilerde depoluyor.”

Tuinstra, üniversitenin araştırma alanında, West Lafayette, Ind.

Tarım arazileri her türlü güneş enerjisi gelişimi için çok uygundur, aynı nedenlerle ekin yetiştirmek için iyidir - büyük ölçüde düzdür, iyi drene olur ve bol güneş alır. Koyun gibi hayvanlar için otlaklar da güneş enerjisi için uygun olabilir. Ancak bu Purdue araştırma panellerini farklı kılan şey, tarım arazilerini üretimden çıkarmamış olmalarıdır – mısırın üzerine inşa edilmiş olmalarıdır.

Aktif tarım ve güneş enerjisinin ayrı ayrı değil aynı yerde gerçekleştiği “agrivoltaik” veya “agrisolar” olarak bilinen bir uygulamadır. Yaklaşım, araştırmacıların hala ele almaya çalıştığı birçok komplikasyon getiriyor - ancak en iyi uygulamalara odaklanmaya çalışmanın büyük faydalarını görüyorlar.

Ek bir gelir kaynağı olarak topraklarını güneş enerjisi için kiralamak isteyen çiftçiler, eğer bu arazi üretimde kalırsa daha da fazla ekonomik fayda elde edecek - ve araştırmacılar, agrivoltaiklere yönelik bazı yaklaşımların ekinlere bile yardımcı olabileceğini söylüyor.

Tuinstra, "Elektrik verimini en üst düzeye çıkarırken mahsul verimliliği açısından minimum kayıp olan sistemler tasarlayıp tasarlayamayacağımızı görmek istiyoruz." Dedi.

Dahası, araştırmacıların ortak yerleşim stratejisinin, sakinlerin ve kasabaların kırsal topluluklarda sanayileşme olarak gördüklerini geri ittiği Mısır Kuşağı'nda güneş ve çiftçilik arasında büyüyen bir gerilime nasıl bir çare olabileceğini görmek istediklerini söyledi. Bu, Wisconsin-Madison Üniversitesi araştırmacılarının Stoughton yakınlarındaki üniversiteye ait arazi üzerinde benzer araştırmaları sürdürmek için Alliant Energy ile birlikte çalıştığı Wisconsin'deki toplulukları içerir.

Çiftlik ülkesinde güneş potansiyeli
Bu çabanın arkasındaki riskler yüksek: Güneş enerjisinin, iklim değişikliğinin giderek artan ölümcül etkilerini tetikleyen, özellikle fosil yakıtla çalışan enerji santrallerinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltmada kilit bir rolü var.

ABD Enerji Bilgi İdaresi, 2050 yılına kadar - Paris İklim Anlaşmaları dünyanın daha fazla iklim felaketini önlemek için net sıfır karbon emisyonuna ulaşması gerektiğini söylediğinde - güneş enerjisi üretiminin ABD'deki net elektrik üretiminin %20'sini oluşturacağını tahmin ediyor. 2020'de sadece %3. Biden yönetimi, güneş enerjisi üretimi için Enflasyon Azaltma Yasası kapsamında milyarlarca dolar ve bazı analizlerin sektörde büyük bir büyüme başlatacağını öngördüğü yatırım vergi kredileri de dahil olmak üzere bu noktaya ulaşmak için yatırım yapıyor.

Tuinstra'ya göre, bu yeni panellerin tümü, örneğin, Güneybatı'nın çöl bölgelerinde yoğunlaşamaz, çünkü bu enerjiyi ülkenin geri kalanına iletmek oldukça verimsiz olacaktır. Bunun yerine, kamu hizmetleri ve tüketicilerin, evlerine yakın yenilenebilir enerjilerin ekonomik ve güvenilirlik faydalarından yararlanabilmeleri için yerelleştirilmiş bir yapı olması gerekiyor.

2021 Enerji Bakanlığı raporu, 2050 yılına kadar, iklim değişikliği hedeflerine ulaşılmasına yardımcı olmak için güneş enerjisi projelerinin bitişik ABD yüzey alanının maksimum %0,5'ine eşit bir arazinin gerekli olacağı sonucuna vardı. Karşılaştırıldığında, çiftlikler Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tüm arazilerin yaklaşık %40'ını oluşturmaktadır. Yine de, ABD topraklarının %0,5'i, yalnızca Indiana'da ekilen tüm mısır ve soya fasulyesine yakın olan yaklaşık 9,5 milyon akreyi temsil eder.

Bu federal rapor, üstü kapatılmış çöp sahaları ve eski otoparklar gibi “bozuk arazilere” odaklanmanın, “mevcut kullanımda olan yüksek değerli arazilere” aşırı güvenin önlenmesine yardımcı olabileceğini söyledi.

Ancak Ortabatı ve Mısır Kuşağı'nda, fotovoltaik enerji üretimi için kullanılabilecek uygun arazilerin büyük çoğunluğu tarıma, özellikle de sıra ekinlerine, ya da Ortabatı'nın çoğunda mısır ve soyaya ve ayrıca buğday ve arpaya bağlı. batı.

Gelenek kaygısı

Tarım arazilerinin bu tür bir dönüşüm için gözlendiği bölgelerdeki bazı sakinler için güneş, göze batan bir şey ve mahsuller ve topluluklarının tarımsal karakteri için bir tehdit olarak görülüyor.

Ağustos ayının sonlarında, Iowa, Palo'daki Palo Toplum Merkezini çevreleyen mısır, altı metreden daha uzundu. Çiftçiler, herhangi bir normal mevsimde olduğu gibi, mahsulü önümüzdeki ay ya da öylesine hasat edeceklerdi.

Ancak bu yıl sahada onlara başka bir şey daha katıldı: “endüstriyel güneş” kelimelerinin üzerinden kırmızı X ile işaretler. Toplum merkezinde, sakinler, kasaba yakınlarındaki tarım arazisine kurulacak olan 200 megavatlık bir güneş enerjisi tesisinin kaderini duymayı bekledi - tarımsal değil, panellerin herhangi bir mahsulün üzerine oturmayacağı daha geleneksel bir yaklaşım.

Bazı katılımcılar projelere destek verdi; çoğu onları mahkûm etti, çoğu ekili alanların üretimden kaldırılmasına itiraz etti. Sonunda şikayetlerin bir önemi kalmadı: Projeler ertesi hafta onaylandı.

Birkaç toplantı katılımcısına aktif tarım arazileri üzerine güneş enerjisi dizileri yerleştirmenin uygulanabilir bir uzlaşma olup olmayacağı sorulduğunda, çoğu şüpheciydi.

74 yaşındaki elektrikçi Robert Little, “Bundan çok şüpheliyim” dedi. Hayatı boyunca çiftliklerde çalıştı ve bir çiftlik ailesinden geliyor. Agrivoltaics, bu nesil uygulamaları tehlikeye atabilir, dedi.

Little, "En büyük endişe eski aile gelenekleri olacaktır" dedi. “Ve diğer çelişki, bunun asla işe yarayabileceğini düşünmüyorum.”

Benzer endişeler Wisconsin'de de ortaya çıktı. Örneğin, Iowa County'de, Aralık 2021'de ilk 150 megawatt'ı çevrimiçi hale gelen Invenergy'nin Badger Hollow Solar Farm'ı, bazıları arazilerini kiralamanın faydalarını memnuniyetle karşılayan çiftçiler ile 5.5 mil kareden korkan sakinler arasında yerel tartışmalara yol açtı. proje, bölgeyi bir “güneş çorak arazisi” haline getirecektir.

Midwest'teki topluluklar ve ilçeler güneş enerjisine hayır diyor - Indiana'da olduğu gibi, ilçelerin yaklaşık üçte birinin yenilenebilir projeleri yasaklamasa da kısıtlayan yönetmelikleri var. Daha güneyde, bir Louisiana cemaati yakın zamanda hem yoğun petrokimya endüstrisine hem de şeker kamışı tarlalarına ev sahipliği yapan bir bölgede ticari bir güneş moratoryumunu onayladı.

Beraber daha iyi

Bu şüphecilik, agrivoltaikleri bir kazan-kazan yaklaşımı olarak gören araştırmacılar için büyük bir motivasyon kaynağı - mahsuller ve paneller rekabet etmek yerine aynı sitelerde aynı anda uyum içinde çalışıyor.

Ancak güneş panellerinin ürettiği gölgeler gibi çözülmemiş zorluklar da var. Tuinstra, Purdue'daki ekibin, diziler arasındaki en uygun aralığı modellemek için üzerinde çalıştığı şeyin bir parçası olduğunu ve aşırı gölgelerin mahsul üretimine müdahale etmesini önlemek için teknolojinin bir parçası olduğunu söyledi.

Illinois Extension'da dijital tarım uzmanı olan Dennis Bowman, bu amaçla, Ortabatı'daki çiftçilerin Güneybatı'daki akranlarına göre bir avantajı olabilir, çünkü güneş enerjisi dizileri daha az ısı yoğun ortamlarda daha verimli çalışma eğiliminde olabilir.

“Güneş panelinin altında nemi emen ve soğutma etkisi sağlayan bitkilerle daha serin bir ortama sahip olmak, aslında panellerin verimliliğini artırmaya yardımcı olacaktır” dedi.

Bir federal program, ülke çapında yaklaşık iki düzine proje aracılığıyla farklı türdeki agrivoltaikleri araştırıyor. Güneybatı ve kuzeydoğu gibi bazıları, güneş ışığını marul, domates ve çilek gibi özel ürünlerle birlikte konumlandırmaya bakıyor. Bu daha küçük bitkiler, gölgeden yararlandıkları ve ekim ve hasat için daha küçük ekipman gerektirdikleri için agrivoltaik bir ortam için daha uygundur.

Ancak Indiana, Illinois ve Iowa'daki çiftçiler her yıl yaklaşık 56 milyon akre mısır ve soya ekerken, sadece birkaç yüz bin akre özel mahsul ektiğinden, Tuinstra ve Bowman gibi profesörler bu sıra mahsullerin güneş enerjisi için de işe yarayıp yaramadığını bilmek istiyor. İlk bakışta pek olası görünmüyor: Dikim ve hasat daha fazla güneş ve daha büyük ekipman gerektiriyor.

Bu nedenle bazı araştırmalar, güneş altında büyümek için daha uygun olan farklı tohum ve mahsul türlerinin nasıl tasarlanacağını da araştırıyor. Ve Tuinstra, güneş enerjisi şirketlerinin dahil olduğunu ve ekim ve hasat için uygun bir sistem tasarlama konusunda tavsiyeye ulaştığını söyledi.

Ancak hem mahsulleri hem de teknolojiyi optimize etmeye çalışmak, araştırmacıları ve geliştiricileri bir tavuk-yumurta döngüsüne sokuyor: Projelere fon sağlamak ve geliştirme maliyetlerini düşürmek için, çalıştıklarına dair yıllarca kanıta ihtiyacınız var. Ancak bu kavram kanıtlarını oluşturmak için paraya ve satın alınabilirliğe ihtiyacınız var.

'Farklı bir zihniyet'

Midwest Agrivoltaic Systems ve CEO'su Andrew Poor, sıra ekinlerini ve çiftlik ekipmanını barındırmaya yetecek kadar normal dizilerden daha uzun ve daha uzak duran, raf olarak bilinen uygun maliyetli güneş paneli altyapıları geliştirmek için kendi araştırmalarını yapıyor.

Bu ek malzemelere ve özel tasarımlara duyulan ihtiyaç, anekdot olarak, Poor'un söylediği agrivoltaiklerin geleneksel dizilerden daha pahalıya mal olma eğiliminde olmasının bir nedenidir.

Ancak Agrivoltaics için henüz bir "ortalama" maliyet yok, dedi Poor, çünkü ABD'de çok az sayıda büyük ölçekli proje tamamlandı ve şimdi artan talep ve güneş panellerinin sınırlı mevcudiyeti de fiyatları yükseltti, dedi Bowman.

"Bu Catch-22," dedi Poor. “Her zaman finansman arıyorum.”

Poor's şirketi, şu anda, veriler geldikçe daha kapsamlı üretime geçmeyi umarak, malzemelerin maliyetini ödemeye istekli ortaklarla birlikte daha küçük agrivoltaik projeleri üzerinde çalışıyor. Ancak, nispeten kanıtlanmamış bir alanda geliştirme ortaklarını çekmek zor.

Midwest Agrivoltaic Systems'in güneş enerjisi operasyonları direktörü Tyler Lloyd, “Bir projeye kaydolma konusunda çiftçiler kadar temkinli görünüyorlar” dedi.

Yine de her çiftçi karşı çıkmıyor. Bowman, sıra bitkileri ve hayvancılık kombinasyonlarının agrivoltaik fikrine daha açık olduğunu kanıtladı. Geleneksel yetiştirme ve hasat taktiklerine daha az bağlı olan daha yeni çiftçiler de teknolojiyle ilgilenebilirler.

“Trend, bu büyük ekipmanı elde etmek, çok fazla dönümlük araziyi işlemek ve maksimum verimi elde etmek için zamanında ve hızlı bir şekilde çiftçilik yapmaktı. Güneşin geleneksel tarım arazilerinde çoğaldığını görmek farklı bir zihniyet gerektirebilir” dedi.

Tuinstra, Purdue araştırma ekibindeki sosyal ve ekonomik bilim adamlarının, agrivoltaikleri çevreleyen endişeleri ve gerçekleri kullanarak çiftçilere nasıl hitap edeceklerini araştırdıklarını söyledi.

“Topluluklar felsefi olarak ilgileniyorsa [ve diyorsa], 'Bu dizileri kendi alanımızda görmek istemiyoruz', bu tamamen geçerli” dedi. "Sosyal bilim ve ekonomi gruplarının söyleyebilmesi gereken şey, 'Sisteme sahip olmanın değeri budur, çiftliklerinize yaptığı budur, bu toplulukların sürdürülebilirliğini bu şekilde geliştirir'.

Agrivoltaiklerin tipik bir çiftçinin ve tarlalarının kalbinde bir yer edinmesi için Palo, Iowa'daki bazı katılımcılar, buna inanmak için görmeleri gerektiğini söyledi.

"İşe yarayacak diye bir şey yok. Çiftliklerde genç yaşta çalışmaya başlayan 62 yaşındaki marangoz Doug Hanover, “Hiçbir yolu yok” dedi. "Kanıtlandığını görmek isterim."

Tuinstra'ya göre, araştırmacıların yapmaya çalıştığı tam olarak bu.

Wisconsin Watch'tan Jim Malewitz raporlamaya katkıda bulundu. Bu hikaye, Report For America ile ortaklaşa ve Walton Family Foundation tarafından finanse edilen Missouri Üniversitesi Gazetecilik Okulu'nda bulunan editoryal olarak bağımsız bir raporlama ağı olan Mississippi River Basin Ag & Water Desk'in bir ürünüdür.

Araştırma, şüpheci Mısır Kuşağı'nda güneş ve mahsulü birlikte yetiştirmenin yollarını arar, 2009'dan beri Wisconsin'i kapsayan kar amacı gütmeyen bir araştırma haber sitesi olan WisconsinWatch.org'dan bir yazıdır. Lütfen gazeteciliğimizi desteklemek için bir katkıda bulunmayı düşünün.

Kaynak: Wisconsin Watch