Tấm pin mặt trời trên cây trồng có thể cải thiện sự thoải mái cho người lao động nông nghiệp
Bài viết của Sean Cummings, Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ
Tại Vườn Năng lượng Mặt trời Jack ở Longmont, Colorado, các hàng tấm pin mặt trời được dựng lên trên cây trồng, tạo ra những dải bóng mát có lợi cho cả cây trồng và người lao động nông nghiệp. Ảnh: Talitha Neesham-McTiernan
Việc đặt các tấm pin mặt trời trên cây trồng nông nghiệp không chỉ giúp sản xuất thực phẩm và năng lượng sạch trên cùng một mảnh đất: Nó còn có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống cho người lao động nông nghiệp, theo nghiên cứu mới sẽ được trình bày tại Hội nghị Thường niên AGU năm 2025 ở New Orleans. Những lợi ích được người lao động báo cáo bao gồm được che chắn khỏi ánh nắng mặt trời, nước uống mát hơn và giảm mệt mỏi, trong khi các phép đo vật lý cho thấy các tấm pin có thể giúp các trang trại tránh được các điều kiện dẫn đến căng thẳng nhiệt nguy hiểm.
"Trong nhiều cuộc thảo luận về tính bền vững [thực phẩm], chúng ta đang nghĩ về việc sử dụng tài nguyên chứ không phải về người lao động nông nghiệp và sức khỏe của họ," Talitha Neesham-McTiernan, một nhà nghiên cứu về mối quan hệ giữa con người và môi trường tại Đại học Arizona, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết. Cô ấy sẽ trình bày công trình nghiên cứu của mình vào ngày 15 tháng 12 tại AGU25, cùng hơn 20.000 nhà khoa học thảo luận về những nghiên cứu khoa học Trái đất và vũ trụ mới nhất.
Một loạt lợi ích bị bỏ qua nhưng vô cùng quan trọng
Các hệ thống canh tác kết hợp năng lượng mặt trời và thực phẩm, hay còn gọi là hệ thống "nông nghiệp quang điện", thường bao gồm các tấm pin mặt trời được lắp đặt ở độ cao ngang hoặc cao hơn đầu người, được bố trí xen kẽ giữa các cây trồng để ánh sáng mặt trời có thể xuyên qua các khoảng trống. Ngoài việc sử dụng đất hiệu quả, các hệ thống này còn mang lại lợi ích cho cây trồng bằng cách giảm thiểu thiệt hại do ánh nắng mặt trời và lượng nước bốc hơi – thậm chí còn giữ lại một phần nhiệt gần mặt đất trong những tháng lạnh hơn, Neesham-McTiernan cho biết.
Trong bốn năm làm việc thực địa tại các trang trại như vậy, thường xuyên trong những mùa hè khắc nghiệt ở Arizona, Neesham-McTiernan nhận thấy một quy luật: Các nhà nghiên cứu và công nhân nông trại đều lên kế hoạch chiến lược làm việc trong bóng râm của các tấm pin trong những giờ nóng nhất.
"Dường như đó là điều mà mọi người trong các hệ thống này đang làm, nhưng không ai trong lĩnh vực nghiên cứu nói về nó," cô nói. Điều đó khiến bà thấy kỳ lạ, bởi vì công nhân nông nghiệp có nguy cơ tử vong do bệnh liên quan đến nhiệt độ cao gấp 35 lần so với người lao động không làm nông nghiệp. Với biến đổi khí hậu đẩy con số này lên cao hơn nữa, việc tạo ra bất kỳ công cụ nào để giảm căng thẳng do nhiệt độ cao sẽ ngày càng trở nên có giá trị.
Để phá vỡ sự im lặng đó, Neesham-McTiernan và các đồng tác giả đã hỏi bảy công nhân nông nghiệp toàn thời gian tại Jack's Solar Garden, một trang trại năng lượng mặt trời nhỏ gần Longmont, Colorado, về sự khác biệt trong trải nghiệm của họ so với những người làm việc tại các trang trại truyền thống.
Lợi ích lớn nhất được báo cáo, cho đến nay, chính là bóng mát. Một công nhân, Neesham-McTiernan cho biết, thú nhận rằng họ khó có thể tưởng tượng mình sẽ quay trở lại làm việc tại các trang trại truyền thống đầy nắng – nơi mà, họ nói thêm, cây trồng yêu thích của họ luôn là cà chua, vì bóng mát mà những cây cao mang lại.
"Vào lúc 9 giờ sáng, mùa hè, bạn chỉ muốn được nướng chín," Neesham-McTiernan nói. "Việc có thể giảm bớt gánh nặng nhiệt trực tiếp tạo ra sự khác biệt rất lớn."
Các công nhân cũng lưu ý rằng bóng râm giúp giữ cho nước uống mát mẻ – một lợi ích quan trọng, vì nước đóng vai trò giảm thiểu căng thẳng do nhiệt. "Họ có thể đặt chai nước của mình dưới các tấm che và nước sẽ mát cả ngày," Neesham-McTiernan nói, "thay vì cảm giác như uống trà như một công nhân nông trại mô tả."
Một công nhân khác cho biết những lợi ích này giúp họ cảm thấy bớt mệt mỏi hơn vào cuối ngày, có nhiều năng lượng hơn cho các hoạt động xã hội và cho phép phục hồi nhanh hơn cho công việc ngày hôm sau. Những người khác cho biết chỉ cần biết có bóng râm ở gần đó đã giúp giảm căng thẳng tinh thần của họ.
Để kể toàn bộ câu chuyện về căng thẳng do nhiệt, hãy thu thập cả câu chuyện và số liệu.
Các nhà nghiên cứu cũng ghi lại nhiệt độ không khí, tốc độ gió, độ ẩm và bức xạ mặt trời để định lượng các chỉ số căng thẳng do nhiệt như nhiệt độ bầu ướt, thường được sử dụng để xác định các điều kiện làm việc ngoài trời nguy hiểm.
So với các trang trại ngoài trời, họ nhận thấy rằng hệ thống nông nghiệp kết hợp năng lượng mặt trời (agrivoltaics) làm giảm nhiệt độ bầu ướt lên đến 5,5 độ C (10 độ F) – sự khác biệt, theo ước tính của Neesham-McTiernan, nằm giữa điều kiện phải ngừng làm việc và việc chỉ cần nghỉ giải lao mỗi giờ. "Khi điều đó tích lũy trong một ngày, một mùa vụ, và cả cuộc đời thu hoạch, thì đó thực sự là một sự khác biệt đáng kể."
Điều đó không có nghĩa là các số liệu đo được luôn trùng khớp với lời kể của công nhân nông trại: ví dụ, đôi khi họ không đồng ý về việc khu vực nào trong trang trại nóng nhất vào thời điểm nào trong ngày. Nhưng để hiểu đầy đủ về trải nghiệm căng thẳng do nhiệt, Neesham-McTiernan cho biết, cần cả bằng chứng cá nhân và bằng chứng đo lường.
"Mỗi công nhân nông trại đều nói rằng một lợi ích là họ có thể tựa vào các thanh đỡ tấm pin, chỉ để giảm bớt sức nặng," bà lưu ý. "Nếu tôi chỉ đặt các cảm biến ngoài đồng, tôi sẽ không biết điều đó, nhưng rõ ràng nó tạo ra sự khác biệt lớn đối với sự thoải mái hàng ngày của họ."
Neesham-McTiernan cho biết bà đang nỗ lực mở rộng nghiên cứu sang các khu vực khác để xem liệu những lợi ích này có áp dụng được trong các môi trường khác nhau hay không. Bà cũng hy vọng cuối cùng sẽ thu thập được nhiều dữ liệu sinh lý và sức khỏe chính xác hơn để định lượng tác động của nông nghiệp kết hợp năng lượng mặt trời đối với công việc. cơ thể của người lao động.
"Nông nghiệp kết hợp năng lượng mặt trời không phải là giải pháp phù hợp cho tất cả mọi nơi," bà nói. "Nó không thể được sử dụng ở mọi nơi. Nhưng với mối đe dọa của nắng nóng, chúng ta cần một danh mục các cách để bảo vệ người lao động nông nghiệp. Nếu không có họ, chúng ta không thể tự nuôi sống mình. Bảo vệ họ và sức khỏe của họ phải là ưu tiên hàng đầu của mọi người."
Thông tin thêm: Tóm tắt: agu.confex.com/agu/agu25/meeti … pp.cgi/Paper/1899488
"[Nông nghiệp kết hợp năng lượng mặt trời] không phải là giải pháp phù hợp cho tất cả mọi người," bà nói. "[Nông nghiệp kết hợp năng lượng mặt trời] không thể được sử dụng ở mọi nơi. Nhưng với mối đe dọa của nắng nóng, chúng ta cần một danh mục các cách để bảo vệ người lao động nông nghiệp. Nếu không có họ, chúng ta không thể tự nuôi sống mình. Bảo vệ họ và sức khỏe của họ phải là ưu tiên hàng đầu của mọi người."
Thông tin thêm: Tóm tắt: agu.confex.com/agu/agu25/meeti … pp.cgi/Paper/1899488
