Các mô phỏng trong điện nông nghiệp cho thấy các trang trại ở Canada một ngày nào đó có thể tăng gấp đôi thành pin năng lượng mặt trời khổng lồ

Các mô phỏng trong điện nông nghiệp cho thấy các trang trại ở Canada một ngày nào đó có thể tăng gấp đôi thành pin năng lượng mặt trời khổng lồ

    Trồng cây dưới bóng râm của các tấm pin mặt trời có thể là cơn sốt vàng đối với nông dân Canada

    cừu chăn thả giữa các tấm pin mặt trời trong một trang trại

    Cừu gặm cỏ giữa các hàng tấm pin mặt trời tại một trang trại ở Ontario. Dựa trên các mô phỏng, các nhà nghiên cứu tin rằng ngay cả khi chỉ có 4% trang trại ở Canada sử dụng điện nông nghiệp, thì nó cũng có thể đưa lượng khí thải carbon của Canada về mức 0%. 

    Có một cơn sốt vàng tiềm năng đối với nông dân Canada trong tương lai gần khi các chính phủ nỗ lực loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch để chuyển sang năng lượng tái tạo.

    Joshua Pearce đã nghiên cứu tiềm năng của điện nông nghiệp, một thuật ngữ kết hợp giữa từ nông nghiệp và pin mặt trời và sẽ thấy các trang trại được lót bằng các tấm pin mặt trời bằng silicon và thép xen kẽ với các loại cây trồng trong bóng râm của chúng. 

    Pearce là giáo sư kỹ thuật tại Đại học Western, người nghiên cứu tiềm năng của các tế bào quang điện đang được sử dụng trong nông nghiệp. Ông cũng là Chủ tịch John M. Thompson về Công nghệ Thông tin và Đổi mới tại trường. 

    Anh ấy đã nói chuyện với người dẫn chương trình khách mời Colin Butler trên Buổi chiều của đài CBC Radio One vào thứ Tư để nói về việc khai thác tiềm năng của các trang trại Canada bằng cách biến chúng thành những tấm pin năng lượng mặt trời khổng lồ. 

    tấm pin mặt trời trong trang trại

    Có thể nhìn thấy cây trồng đang phát triển dưới bóng râm của các tấm pin mặt trời tại trang trại này. Các nhà nghiên cứu cho biết hầu hết các loại cây trồng phát triển tốt hơn trong bóng râm so với dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, tạo ra năng suất cao hơn trong khi cắt giảm lượng nước sử dụng. 

    Q: Nông nghiệp năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

    Joshua Pearce (JP): Điều bạn đang làm là, thay vì chỉ xây dựng một trang trại năng lượng mặt trời nơi bạn đang cố gắng tối đa hóa lượng điện mà bạn có thể khai thác trên một mẫu Anh, bạn đang cố gắng thiết lập các tấm pin mặt trời ở một cách có lợi cho các loại cây trồng bên cạnh hoặc bên dưới chúng và có nhiều loại nông nghiệp khác nhau tùy thuộc vào việc bạn có đang trồng thứ gì đó như ngô hay không, trong đó các hệ thống sẽ được nâng lên cao hơn nhiều so với chính cây trồng hoặc được giữ trong các hàng dọc bên cạnh chúng như hàng rào, hoặc thậm chí theo dõi các đơn vị sẽ di chuyển ra khỏi ĐƯỜNG. 

    Q: Loại cây trồng nào phát triển tốt hơn trong bóng râm?

    JP:  Hầu hết mọi thứ bạn có thể nghĩ ra. Vì vậy, hoàn toàn không trực quan khi cho rằng bạn thực sự sẽ thu được năng suất nông nghiệp cao hơn khi che bóng cho một thứ gì đó, nhưng hóa ra có một lượng ánh sáng mặt trời tối ưu mà cây trồng cần và đôi khi chúng nhận được quá nhiều. Vì vậy, đặc biệt là ở bất kỳ khu vực nào mà bạn đang thiếu nước, điện nông nghiệp là một lợi ích to lớn.

    Vì vậy, ví dụ, đã có một nghiên cứu được thực hiện ở Mỹ nơi mà vụ tiêu tăng 250 phần trăm, chủ yếu là do bạn đang nhận được loại vi khí hậu tốt đẹp này bên dưới các tấm mát hơn một chút. Nó giữ nước và vì vậy cây trồng phát triển tốt hơn, nhưng chúng đã cho thấy năng suất nông nghiệp tăng lên đối với những thứ rõ ràng như rau diếp và rau bina, nơi chúng, bạn biết đấy, bạn đang phát triển nhiều hơn ở lá để cố gắng thu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn.

    Những thứ như khoai tây hoặc đồng cỏ, cỏ hoặc rau bina, cà chua, lúa mì, ngô, Ớt, bông cải xanh, húng quế, giống như rất nhiều loại cây trồng mà chúng tôi trồng ở Canada đã được nghiên cứu ít nhất ở đâu đó trên khắp thế giới, cho dù đó là ở Châu Âu hoặc Nhật Bản hoặc ở Trung Quốc.

    tấm pin mặt trời trong một cánh đồng

    Một nghiên cứu của Hoa Kỳ cho thấy cây tiêu tăng 250% khi được trồng trong bóng râm của các tấm pin mặt trời vì chúng tạo ra một vùng vi khí hậu bên dưới, che chắn cho cây khỏi ánh nắng mặt trời, do đó làm giảm lượng nước sử dụng. (Alexis Pascaris/AgriSolar)

    H: Những tấm pin mặt trời này tạo ra sự khác biệt nào khác trong trang trại?

    JP:  Từ quan điểm của người nông dân, chúng thể hiện tiềm năng tăng doanh thu lớn. Lượng điện, giá trị của lượng điện đó trên một mẫu Anh lớn hơn nhiều so với loại cây trồng mà bạn đang có xu hướng phát triển trên đó.

    Ngay cả khi người nông dân mà bạn biết không giàu có một cách độc lập và có khả năng tài trợ cho toàn bộ công việc và bản thân họ, họ vẫn có thể tạo ra doanh thu bằng cách cho thuê một phần đất và sau đó cá nhân họ cũng nhận được sự gia tăng năng suất cây trồng và không phải tất cả các sản lượng cây trồng này đều khổng lồ.

    Một số loại yếu chỉ có ba hoặc bốn phần trăm, nhưng đó vẫn là số tiền cao hơn ba hoặc bốn phần trăm so với số tiền bạn nhận được nếu không có bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở đó để bảo vệ mùa màng.

    Vì vậy, bạn biết đấy, chúng bảo vệ chúng khỏi quá nhiều ánh nắng mặt trời, cũng như những thứ như mưa đá hoặc quá nhiều gió có thể ngăn xói mòn và một trong những nghiên cứu thú vị nhất

    Tôi đã thấy ở Trung Quốc, họ đang cố gắng đảo ngược tình trạng sa mạc hóa khi họ đặt các tấm pin mặt trời trên sa mạc, kiểu như tạo ra những môi trường vi mô có bóng râm nhỏ này và bắt đầu thấy những thứ như cỏ mọc ở đó. 

    Tấm năng lượng mặt trời

    Các nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy khi được đặt trong sa mạc, thực vật có thể phát triển dưới bóng râm của các tấm pin mặt trời, do đó đảo ngược quá trình sa mạc hóa. 

    Q: Bạn nói rằng họ có thể tăng doanh thu của họ, những người nông dân. Doanh thu bao nhiêu?

    JP:  Nó có thể lớn hơn một đến hai bậc so với những gì họ nhận được trên mỗi mẫu Anh tùy thuộc vào loại cây trồng của họ. Nhưng điều đó không có nghĩa là họ phải bỏ vốn, giống như muốn có hết tiền thì cũng bỏ hết vốn để đầu tư. Và xây dựng trang trại năng lượng mặt trời, năng lượng mặt trời để xây dựng trang trại năng lượng mặt trời đắt hơn nhiều so với việc nói, 'Tôi cần một bó khoai tây.' Vì vậy, đó là một khoản đầu tư dài hạn, bạn biết đấy, ít nhất là 20 năm. Các tấm pin mặt trời có bảo hành 20 năm. 

    Q: Đó có phải là sự đánh bắt, sự đầu tư?

    JP:  Tôi nghĩ có hai lợi ích. Vì vậy, đối với người Canada, không có nhiều tài liệu xem xét những gì có thể được thực hiện ở đây. Tôi đã thực hiện một số mô hình mô phỏng và nó trông rất, rất hứa hẹn. Nhưng Hoa Kỳ, Châu Âu và Châu Á hiện đang đi trước Canada rất nhiều về mặt thực hiện các thí nghiệm thực tế.

    Tại Đại học Western, chúng tôi đang thiết lập các thí nghiệm để làm điều này, vì vậy hy vọng sẽ giảm bớt một số rủi ro cho nông dân của chúng tôi và cố gắng tìm ra những thiết kế tối ưu cho các loại cây trồng mà chúng tôi trồng ở đây.

    Tấm năng lượng mặt trời

    Các nhà nghiên cứu cho biết điện nông nghiệp có thể cung cấp cho nông dân một chính sách bảo hiểm chống lại thời tiết dễ biến động hơn do biến đổi khí hậu bằng cách mang lại cho họ một khoản thu nhập khác để bù đắp nếu mùa màng của họ bị phá hủy bởi thời tiết khắc nghiệt. 

    H: Chẳng hạn, liệu điều này có thể làm tăng chi phí nếu các công ty năng lượng sẵn sàng trả nhiều tiền để thuê đất thay vì thuê một nông dân quy mô nhỏ không?

    JP: Chà, điều đó chắc chắn có thể xảy ra, nhưng theo cách mà tôi thấy điều này có nhiều khả năng xảy ra hơn là bạn đã có những người nông dân đang làm nông, họ sẽ tiếp tục làm nông và sau đó trong ngành năng lượng mặt trời, chúng ta cần tìm ra cách để hoạt động với họ xung quanh cách mà họ đang thực hiện các hoạt động thu hoạch và canh tác hiện tại của họ.

    Điều có thể xảy ra trong tương lai gần là bất kỳ nông dân nào có thể đầu tư hoặc nhờ người khác đầu tư vào điện nông nghiệp trên trang trại của họ sẽ sản xuất được nhiều lương thực hơn và lương thực đó sẽ có tổng chi phí thấp hơn. Và người nông dân sẽ có một loại chính sách bảo hiểm chống lại một năm tăng trưởng tồi vì họ sẽ có một số nguồn doanh thu khác từ việc bán điện từ mảng năng lượng mặt trời.

    Trong hầu hết các trường hợp, quyền sở hữu đất đai hiện tại và cách thức canh tác đất đai sẽ gần như giống hệt nhau, và chỉ là chúng ta và cộng đồng kỹ thuật năng lượng mặt trời cần tìm cách thực hiện các mảng nhào lộn phù hợp với cách mà chúng ta hiện tại.

    H: Hai điều đó giảm được bao nhiêu đối với trang trại trung bình theo các mô hình bạn đã chạy?

    JP:  Vì vậy, nếu mục tiêu của bạn chỉ là loại bỏ khí thải nhà kính từ trang trại, thì điều đó thật dễ dàng. Nó chiếm một phần rất nhỏ của đất nông nghiệp. Trên thực tế, bạn có thể chỉ cần xây dựng một hàng rào năng lượng mặt trời xung quanh trang trại hiện tại của mình và điều đó là quá đủ để cung cấp năng lượng, bạn biết đấy, trang trại, quá trình chế biến và vận chuyển, máy kéo và những thứ tương tự.

    Điều tôi đang nói ở đây thực sự là biến chính trang trại thành một nguồn năng lượng khổng lồ và đặt một vài trong số những con số này vào viễn cảnh, nếu chúng ta chỉ chuyển đổi dù chỉ 1% diện tích đất nông nghiệp thành điện nông nghiệp ở Canada.

    Điều đó sẽ loại bỏ tất cả việc đốt nhiên liệu hóa thạch để sử dụng điện và nếu chúng ta mạnh tay hơn một chút, hãy nói rằng chúng ta muốn lắp đặt máy bơm nhiệt trong nhà để loại bỏ nhu cầu đốt khí tự nhiên để sưởi ấm chúng, và rằng chúng ta phải thêm một hoặc hai phần trăm khác.

    Nếu chúng ta muốn loại bỏ tất cả nhiên liệu hóa thạch khỏi phương tiện giao thông, thì đó là khoảng 1%. Vì vậy, khoảng bốn phần trăm đất nông nghiệp được chuyển đổi thành điện nông nghiệp sẽ cung cấp tất cả nhu cầu năng lượng của chúng ta và loại bỏ hoàn toàn nhu cầu đốt nhiên liệu hóa thạch.

    Vì vậy, có tiềm năng to lớn, ý tôi là Canada thực sự là một cường quốc nông nghiệp và chỉ chuyển đổi một phần nhỏ sẽ giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. Trong hầu hết các trường hợp, nông dân sẽ xuất khẩu một lượng lớn, chẳng hạn như hàng triệu đô la điện từ trang trại của họ.

    Zalo
    Hotline