Nghiên cứu mới của Mỹ đã chỉ ra vô số lợi ích của việc kết hợp chăn thả cừu với sản xuất điện mặt trời. Đặc biệt, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng lợi nhuận tổng thể từ việc chăn thả gia súc là như nhau ở cả đồng cỏ năng lượng mặt trời và đồng cỏ mở không có tấm pin mặt trời.
Cừu chăn thả bên dưới tấm pin mặt trời tại Đại học bang Oregon.
Hình ảnh: Sean Nealon, Đại học Bang Oregon
Các nhà khoa học tại Đại học bang Oregon đã so sánh giữa sự phát triển của cừu và sản xuất đồng cỏ từ đồng cỏ trong hệ thống nông nghiệp và đồng cỏ mở truyền thống trong khoảng thời gian hai năm và đã tìm thấy sự kết hợp giữa chăn thả cừu với sản xuất điện PV có một số lợi thế cho cả hai hoạt động.
Trong bài báo Năng suất cỏ, sự tăng trưởng của thịt cừu và hành vi tìm kiếm thức ăn trong hệ thống sản xuất nông nghiệp , được xuất bản trong Biên giới trong các hệ thống thực phẩm bền vững , nhóm Hoa Kỳ giải thích rằng thí nghiệm chăn thả gia súc được tiến hành tại một cơ sở nông nghiệp có công suất 1,4 MW nằm trong khuôn viên của trường đại học vào mùa xuân năm 2019 và 2020 .Hệ thống quang điện theo hướng đông tây và các tấm pin được đặt ở độ cao 1,1 MW so với mặt đất, với khoảng cách 6 m giữa các hàng tấm pin.
Khu vực nhà máy được chia thành ba khối rộng 0,2 ha và mỗi khối được chỉ định ngẫu nhiên để chăn thả dưới các tấm pin mặt trời và chăn thả trên các cánh đồng cỏ trống. Các nhà nghiên cứu giải thích: “Ở đồng cỏ năng lượng mặt trời, khoảng cách giữa các tấm pin mặt trời là 6 m, cung cấp 3 m cho các khu vực được che bóng hoàn toàn và 3 m cho các khu vực bị che bóng một phần. “Mỗi đồng cỏ năng lượng mặt trời chứa bốn mảng năng lượng mặt trời và bốn tấm pin mặt trời. Do đó, những đồng cỏ này có 50% diện tích mở (được che bóng một phần) và 50% được che bóng hoàn toàn.”
Hành vi tìm kiếm thức ăn của cừu được theo dõi bằng cách quét trực quan trong khoảng thời gian năm phút từ 8 giờ sáng đến 4 giờ chiều và khối lượng cỏ được đo trong mỗi ô. Các nhà nghiên cứu cũng đã thực hiện các phép đo về hiệu quả sử dụng đất đối với tổng sản lượng cỏ và thịt cừu hàng năm. “Để tính toán lợi nhuận ròng từ hoạt động chăn thả tại chỗ, chúng tôi đã tính trung bình sản lượng chăn thả gia súc hàng ngày vào năm 2019 và 2020, nhân với số ngày chăn thả trung bình trong cả hai năm và giả định mức giá trung bình là 316,19 đô la/100 kg trọng lượng dựa trên USDA giá trung bình của thịt cừu vào năm 2018,” các nhà khoa học cho biết.
Thí nghiệm cho thấy năng suất thức ăn thô xanh hàng năm ở đồng cỏ năng lượng mặt trời thấp hơn so với đồng cỏ ngoài trời, mà các nhà khoa học cho là do sản xuất kém ở những khu vực có bóng râm hoàn toàn. Tuy nhiên, họ cũng xác định chắc chắn rằng đồng cỏ năng lượng mặt trời cho thấy giá trị dinh dưỡng thức ăn thô xanh cao hơn, bù đắp cho khối lượng cỏ thấp hơn, dẫn đến tăng trọng lượng thịt cừu tương tự ở cả đồng cỏ năng lượng mặt trời và đồng cỏ mở. Các phép đo của họ cũng chứng minh rằng 45% hoạt động chăn thả của cừu diễn ra trong bóng râm ngay dưới các tấm pin mặt trời. Tỷ lệ này tăng lên 96% đối với các hoạt động nghiền ngẫm và nghỉ ngơi của nó.
Hơn nữa, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mức tiêu thụ nước hàng ngày của cừu là tương tự đối với cả đồng cỏ năng lượng mặt trời và đồng cỏ mở vào đầu mùa xuân, và những con cừu trên đồng cỏ mở uống nhiều nước hơn so với những con dưới hệ thống PV vào cuối mùa xuân. “Không có sự khác biệt nào được quan sát thấy trong lượng nước uống của cừu vào mùa xuân năm 2020,” nó nhấn mạnh, đồng thời cho biết thêm rằng bóng râm do các tấm pin mặt trời tạo ra có thể có lợi hơn cho phúc lợi động vật và lượng nước tiêu thụ ở những vùng nóng và khô cằn. “Hơn nữa, các hệ thống điện nông nghiệp có thể giảm bớt nhu cầu cung cấp nơi trú ẩn nhân tạo cho vật nuôi, đồng thời giảm chi phí cơ sở hạ tầng ban đầu trong chăn nuôi gia súc dựa trên đồng cỏ.”
Thông qua phân tích này, các nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng lợi nhuận từ việc chăn thả là 1.046 USD/ha/năm trên đồng cỏ mở và 1.029 USD/ha/năm trên đồng cỏ có tấm pin mặt trời. Đồng tác giả nghiên cứu Serkan Ates cho biết: “Lợi nhuận tổng thể là như nhau và điều đó không tính đến năng lượng mà các tấm pin mặt trời đang tạo ra.
Theo một nghiên cứu khác được công bố bởi cùng một nhóm nghiên cứu vào tháng 1 , sử dụng đất cho cả năng lượng quang điện mặt trời và nông nghiệp có thể cung cấp 20% tổng sản lượng điện ở Hoa Kỳ.
