Hai cuộc thử nghiệm tại tiểu bang đang đo lường loại cây trồng nào có thể phát triển tốt dưới các tấm pin này.
DK Lee là giáo sư khoa học cây trồng tại Đại học Illinois Urbana-Champaign. Ông là thành viên của nhóm nghiên cứu về tấm pin mặt trời trên đất nông nghiệp.
Phạm vi đưa tin này có thể thực hiện được thông qua quan hệ đối tác giữa WBEZ và Grist , một tổ chức truyền thông độc lập, phi lợi nhuận chuyên kể những câu chuyện về các giải pháp khí hậu và tương lai công bằng. Đăng ký nhận bản tin của WBEZ để nhận tin tức địa phương đáng tin cậy.
Hàng ngàn loài hoa dại đang nở rộ dưới những hàng tấm pin mặt trời ở phía đông Illinois. Cây bông tai, cây hoa cúc đen và cỏ thảo nguyên bản địa đón ánh sáng mặt trời chiếu qua các tấm pin mặt trời ở một đầu của khu đất rộng 54 mẫu Anh này gần Champaign.
“Rõ ràng là bối cảnh này không hoàn hảo cho hệ thống canh tác”, DK Lee, giáo sư khoa học cây trồng tại Đại học Illinois Urbana-Champaign, cho biết về khoảng cách hẹp giữa các tấm pin mặt trời.
Nhưng trạm thử nghiệm này có tên là Solar Farm 2.0 có thể giúp các nhà khoa học UIUC xác định liệu cuộc hôn nhân giữa nông nghiệp vùng Trung Tây và năng lượng mặt trời có hạnh phúc hay không. Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm cách các loại cây trồng như ngũ cốc và đậu nành chủ yếu dùng để nuôi gia súc phát triển với các tấm pin mặt trời che khuất toàn bộ tầm nhìn của chúng về mặt trời. Thực hành phản trực giác này được gọi là agrivoltaics, một ngành công nghiệp mới ra đời hợp tác với các nhà phát triển năng lượng mặt trời đang tìm kiếm những lô đất lớn và những người nông dân muốn kiếm thêm thu nhập.
Đó là lý do tại sao hai thí nghiệm song song đang được tiến hành ở đây để tìm ra những gì có thể phát triển và phát triển mạnh dưới các tấm pin mặt trời. Để đạt được các mục tiêu năng lượng sạch đầy tham vọng do các quan chức tiểu bang và liên bang đặt ra, năng lượng mặt trời sẽ phải tăng gần bảy lần so với công suất hiện tại vào năm 2035. Điều đó có nghĩa là hàng triệu mẫu Anh dành cho năng lượng mặt trời — nhiều mẫu Anh trong số đó có thể nằm trong đất nông nghiệp của Hoa Kỳ. Nhưng để đảm bảo rằng các cộng đồng nông nghiệp không bị bỏ lại phía sau trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch, các nhà khoa học muốn biết điều gì sẽ xảy ra để sự sống tồn tại bên dưới các tấm pin mặt trời — có khả năng là bước đầu tiên để nông dân và năng lượng mặt trời cùng tồn tại.
“Chúng tôi chỉ có thể canh tác khoảng 70% diện tích đất ở đây,” Bruce E. Branham, giáo sư khoa làm vườn tại UIUC cho biết. “Vì vậy, chúng tôi có 30% diện tích đất sẽ được canh tác dưới ánh nắng mặt trời đầy đủ nhưng chỉ là đất trống.”
Nhưng chỉ trong vòng hai năm và bất chấp những hạn chế về mặt vật lý, những phát hiện ban đầu cho thấy hạt lúa miến có thể là một loại cây trồng đầy hứa hẹn để trồng cùng với các tấm pin mặt trời. Branham cho biết cho đến nay, có vẻ như việc kết hợp lúa miến với các tấm pin mặt trời đã giúp tăng hiệu suất lên 59%. Và động vật hoang dã, bao gồm cả chim và ong, đang đổ xô đến môi trường sống được cải thiện. Đây là một khởi đầu tốt, nhưng vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi các trang trại năng lượng mặt trời như thế này tạo ra năng lượng nghiêm túc.
“Đây là một địa điểm rộng 54 mẫu Anh và chúng tôi đang nhận được 12 megawatt,” Banham cho biết. “Rất nhiều nhà máy điện lớn hơn thế rất nhiều.”
Nhìn chung, Solar Farm 2.0 sản xuất gần 1% công suất phát điện của Clinton Power Station, một nhà máy điện hạt nhân chỉ cách 45 phút lái xe về phía đông. Nhưng đối với Banham và những người khác, đây là cơ hội kết hợp các loại cây trồng hàng loạt ở vùng Trung Tây với năng lượng mặt trời để tạo ra đủ năng lượng cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch và các giải pháp thay thế năng lượng sạch khác.
Theo Madhu Khanna, giám đốc Viện phát triển bền vững, năng lượng và môi trường tại UIUC, đất trồng trọt thường được hưởng lợi từ ánh nắng mặt trời không bị cản trở và thường nằm gần kết nối lưới điện. Tất cả những điều đó làm cho nó trở nên lý tưởng cho năng lượng mặt trời, ngoài ra còn có rất nhiều đất trồng trọt ở Hoa Kỳ — hơn 300 triệu mẫu Anh tính đến năm 2020.
Các tiểu bang như Minnesota, Massachusetts, Illinois, New York và California đang dẫn đầu cả nước trong việc xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời sử dụng kép này — hiện tại có khoảng 10 gigawatt được lắp đặt trên khắp cả nước.
Để đạt được mục tiêu của Chính quyền Biden là phi cacbon hóa ngành điện vào năm 2035, năng lượng mặt trời dự kiến sẽ đóng vai trò chính. Hiện nay, năng lượng mặt trời chỉ cung cấp khoảng 6% nguồn cung cấp điện của Hoa Kỳ và sẽ phải gần 40% để phi cacbon hóa một cách hợp lý, theo Becca Jones-Albertus, giám đốc văn phòng công nghệ năng lượng mặt trời tại Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
“Đây là cơ hội để thực sự nói về cách chúng ta bảo tồn đặc tính nông nghiệp của đất đai trong khi vẫn tăng sản lượng năng lượng mặt trời”, Jones-Albertus cho biết. “Nếu thực hiện đúng, nó có thể đa dạng hóa nguồn thu nhập cho nông dân và chủ đất và giúp duy trì sản xuất đất nông nghiệp”.
Khoảng sáu triệu mẫu Anh đất trên khắp cả nước phải được chuyển đổi sang năng lượng mặt trời để khử cacbon cho lưới điện vào năm 2035, một số phần trăm trong số đó sẽ được áp dụng cho đất trồng trọt.
“Vẫn còn sớm,” Jones-Albertus cho biết. Bà nói thêm rằng 99% các trang trại năng lượng mặt trời hiện nay không liên quan đến cây trồng. Ví dụ, tại Illinois, hiện có 41 trang trại năng lượng mặt trời, trong đó có hai trang trại dành cho chăn thả cừu và phần còn lại dành cho việc tạo môi trường sống cho loài thụ phấn.
Juanpablo Ramirez-Franco đưa tin về biến đổi khí hậu và môi trường cho WBEZ và Grist. Theo dõi anh ấy trên X tại @__juanpab.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
