Nông dân California tìm ra một loại cây trồng thương mại mới hấp dẫn: Điện mặt trời
Nguồn: CC0 Public Domain
Hãy tưởng tượng bạn sở hữu một trang trại nhỏ rộng 20 mẫu Anh ở Thung lũng Trung tâm California. Bạn và gia đình đã canh tác mảnh đất này trong nhiều thập kỷ, nhưng hạn hán, chi phí tăng cao và nguồn nước ngày càng khan hiếm khiến việc canh tác trở nên khó khăn hơn mỗi năm.
Giờ hãy tưởng tượng một nhà phát triển điện mặt trời đến gặp bạn và đưa ra ba lựa chọn:
Bạn có thể thuê nhà phát triển 10 mẫu Anh đất canh tác vốn dĩ màu mỡ, trên đó họ sẽ lắp đặt một loạt tấm pin mặt trời và bán điện cho công ty điện lực địa phương.
Bạn có thể chọn 1 hoặc 2 mẫu Anh đất của mình để xây dựng và vận hành hệ thống điện mặt trời, sử dụng một phần điện cho trang trại và bán phần còn lại cho công ty điện lực.
Hoặc bạn có thể tiếp tục như trước đây, hy vọng trang trại của mình bằng cách nào đó có thể tồn tại.
Hàng ngàn nông dân trên khắp đất nước, bao gồm cả ở Thung lũng Trung tâm, đang chọn một trong hai lựa chọn đầu tiên. Một cuộc khảo sát năm 2022 của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ cho thấy khoảng 117.000 trang trại tại Hoa Kỳ có một số loại thiết bị năng lượng mặt trời. Nghiên cứu của chúng tôi đã xác định được hơn 6.500 mảng pin mặt trời hiện đang được lắp đặt trên đất nông nghiệp của Hoa Kỳ.
Nghiên cứu của chúng tôi về gần 1.000 mảng pin mặt trời được xây dựng trên 10.000 mẫu Anh (khoảng 4.400 ha) của Thung lũng Trung tâm trong hai thập kỷ qua cho thấy năng lượng mặt trời và nông nghiệp đang bổ trợ cho nhau trong hoạt động kinh doanh của nông dân. Kết quả là, nông dân đang kiếm được và tiết kiệm được nhiều tiền hơn trong khi sử dụng ít nước hơn - giúp họ giữ được đất đai và sinh kế.
Một tương lai nóng hơn, khô hơn và được xây dựng nhiều hơn
Có lẽ không nơi nào ở Hoa Kỳ mà đất nông nghiệp có giá trị hoặc năng suất cao hơn Thung lũng Trung tâm của California. Khu vực này trồng rất nhiều loại cây trồng, bao gồm gần như toàn bộ sản lượng hạnh nhân, ô liu và gạo nếp của cả nước. Chỉ sử dụng chưa đến 1% tổng diện tích đất nông nghiệp của cả nước, Thung lũng Trung tâm cung cấp một phần tư lượng lương thực của cả nước, bao gồm 40% trái cây, các loại hạt và các loại thực phẩm tươi sống khác.
Lương thực, nhiên liệu và chất xơ mà các trang trại này sản xuất là nền tảng của nền kinh tế, hệ thống lương thực và lối sống của cả nước.
Nhưng hàng thập kỷ canh tác thâm canh, phát triển đô thị và biến đổi khí hậu đang gây áp lực lên người nông dân. Nguồn nước có hạn, và ngày càng hạn chế hơn: Một luật của tiểu bang được thông qua vào năm 2014 yêu cầu nông dân phải giảm lượng nước sử dụng hơn nữa vào giữa những năm 2040.
Những đánh đổi khi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên đất nông nghiệp
Khi các tấm pin mặt trời mà chúng tôi nghiên cứu được lắp đặt, chính sách và các ưu đãi về năng lượng mặt trời của tiểu bang California đã mang đến cho các chủ đất nông nghiệp những cách thức mới để đa dạng hóa thu nhập bằng cách cho thuê đất để lắp đặt hệ thống pin mặt trời hoặc tự xây dựng.
Có một sự đánh đổi rõ ràng: Việc chuyển đổi đất trồng trọt sang đất sử dụng cho năng lượng mặt trời thường đồng nghĩa với việc mất đi sản lượng nông nghiệp. Chúng tôi ước tính rằng trong vòng đời 25 năm của các tấm pin mặt trời, diện tích đất này sẽ sản xuất đủ lương thực để nuôi sống 86.000 người mỗi năm, giả sử họ tiêu thụ 2.000 calo mỗi ngày.
Năng lượng sạch cũng mang lại một lợi ích rõ ràng: Các tấm pin này sản xuất đủ điện tái tạo để cung cấp điện cho 470.000 hộ gia đình tại Hoa Kỳ mỗi năm.
Nhưng kết quả mà chúng tôi hy vọng sẽ xác định và đo lường được là hiệu quả kinh tế của việc chuyển đổi đất từ canh tác nông nghiệp sang canh tác năng lượng mặt trời. Chúng tôi nhận thấy rằng những người nông dân lắp đặt pin mặt trời có lợi nhuận đáng kể so với những người không lắp đặt.
Họ có lợi nhuận theo hai cách, thứ nhất là về mặt tài chính. Tất cả nông dân, dù sở hữu tấm pin mặt trời hay cho người khác thuê đất, đều tiết kiệm được tiền mua hạt giống, phân bón và các chi phí khác liên quan đến việc trồng trọt và thu hoạch mùa màng. Họ cũng kiếm được tiền từ việc cho thuê đất, bù đắp hóa đơn tiền điện cho trang trại và bán điện dư thừa.
Những người nông dân sở hữu tấm pin mặt trời phải trả tiền cho các tấm pin, thiết bị, lắp đặt và bảo trì. Nhưng ngay cả sau khi trang trải các chi phí đó, khoản tiết kiệm và thu nhập của họ vẫn lên tới 50.000 đô la Mỹ cho mỗi mẫu Anh lợi nhuận mỗi năm, gấp 25 lần số tiền họ có thể kiếm được nếu trồng trên diện tích đất đó.
Những người nông dân thuê đất kiếm được ít tiền hơn nhiều nhưng vẫn tránh được chi phí nước tưới tiêu và vận hành trên phần đất đó của trang trại, thu được 1.100 đô la cho mỗi mẫu Anh mỗi năm—mà không phải trả bất kỳ chi phí trả trước nào.
Những người nông dân này cũng tiết kiệm nước, điều này lại hỗ trợ việc tuân thủ các yêu cầu giảm sử dụng nước theo Đạo luật Quản lý Nước ngầm Bền vững của tiểu bang. Hầu hết các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên đất đã được tưới tiêu trước đó. Chúng tôi tính toán rằng việc ngừng tưới tiêu trên vùng đất này đã tiết kiệm đủ nước mỗi năm để cung cấp nước uống cho khoảng 27 triệu người hoặc tưới tiêu cho 7.500 mẫu Anh vườn cây ăn quả. Sau khi lắp đặt tấm pin mặt trời, một số nông dân cũng đã bỏ hoang đất xung quanh, có lẽ nhờ nguồn thu nhập ổn định mới, giúp giảm thiểu việc sử dụng nước.
Những thay đổi trong sản xuất lương thực và năng lượng
Nông dân ở Thung lũng Trung tâm và các nơi khác hiện đang canh tác cả lương thực và năng lượng. Sự chuyển đổi này có thể mang lại sự an toàn lâu dài cho các chủ sở hữu đất nông nghiệp, đặc biệt là những người tự lắp đặt và vận hành hệ thống pin mặt trời của mình.
Các ước tính gần đây cho thấy việc chuyển đổi giữa
0,1% và 2,4% diện tích đất nông nghiệp của đất nước được lắp đặt hệ thống pin mặt trời, cùng với các nguồn năng lượng sạch khác, sẽ tạo ra đủ điện để loại bỏ nhu cầu về nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch của quốc gia.
Mặc dù nhiều loại cây trồng là một phần của thị trường toàn cầu có thể điều chỉnh theo những thay đổi về nguồn cung, nhưng việc mất đi diện tích đất nông nghiệp này có thể ảnh hưởng đến nguồn cung của một số loại cây trồng. May mắn thay, nông dân và chủ đất đang tìm ra những cách mới để bảo vệ đất nông nghiệp và an ninh lương thực, đồng thời hỗ trợ năng lượng sạch.
Một trong những cách tiếp cận như vậy là nông nghiệp quang điện, nơi nông dân lắp đặt hệ thống pin mặt trời được thiết kế để chăn thả gia súc hoặc trồng trọt bên dưới các tấm pin. Pin mặt trời cũng có thể được lắp đặt trên đất nông nghiệp kém năng suất hoặc trên đất nông nghiệp được sử dụng cho nhiên liệu sinh học thay vì sản xuất lương thực.
Ngay cả ở những khu vực này, các hệ thống pin mặt trời có thể được thiết kế và quản lý để mang lại lợi ích cho nông nghiệp địa phương và các hệ sinh thái tự nhiên. Với thiết kế, vị trí và quản lý chu đáo, pin mặt trời có thể mang lại lợi ích cho đất đai và các hệ sinh thái mà nó tiếp xúc.
Nông trại không chỉ đơn thuần là mảnh đất họ chiếm giữ và sản phẩm họ sản xuất. Nông trại được điều hành bởi những người có gia đình, mà cuộc sống của họ phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên thiết yếu và biến đổi như nước, phân bón, nhiên liệu, điện và doanh thu từ nông sản. Nông dân thường vay tiền trong mùa vụ với hy vọng kiếm đủ tiền vào mùa thu hoạch để trả nợ và giữ lại một ít lợi nhuận.
Lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên đất của họ có thể mang lại cho nông dân nguồn thu nhập đa dạng, giúp họ tiết kiệm nước và giảm thiểu rủi ro gặp phải những năm mất mùa. Điều này có thể biến năng lượng mặt trời thành một tài sản cho nông nghiệp, chứ không phải là mối đe dọa đối với nguồn cung cấp lương thực.
Được cung cấp bởi The Conversation
