Naprej na vsebino

Gojenje rastlin POD sončnimi celicami? Najbolj učinkovit način pridobivanja sončne energije

Kmetijstvo je pogosto tarča kritik, ki so povezane z visoko porabo energije. Novi načini pridelave hrane, med katerimi je tudi postavljanje sončnih celic neposredno nad rastline, bi lahko tudi to področje približali ogljični nevtralnosti.

Preberite tudi:

Tehnologija, ki rešuje divje živali in blaži podnebne spremembe

Postavitvi sončnih celic nad rastline rečemo tudi agrivoltaika, z njo pa lahko povečamo tako pridelek kot tudi učinkovitost sončnih celic. Pri sajenju pridelka pod nizom sončnih kolektorjev namreč rastline bolje rastejo in potrebujejo manj zalivanja, sončne celice pa nemoteno proizvedejo velike količine električne energije.

Seveda rastline potrebujejo sonce, vendar lahko preveč sončne svetlobe bolj škodi kot koristi, saj se nekatere rastline ob premočnem soncu slabše počutijo. Poleg tega pa potrebujejo manj vode, ki lahko sicer na odprtem polju navadno hitro izhlapi.

Rastline se tudi hladijo pri procesu »potenja«, ki ga bolj strokovno imenujemo transpiracija, kjer voda izhlapeva iz listov, stebla, cvetov in plodov. Ta proces sončne celice, ki se nahajajo nad rastlinami, prav tako ohladi in še poveča njihovo učinkovitost.

Agrivoltaični energetski sistemi lahko združujejo sončno energijo, pridelavo pridelkov in zbiranje deževnice na istem zemljišču. Vir slike: Chloride Exide.
Agrivoltaični energetski sistemi lahko združujejo sončno energijo, pridelavo pridelkov in zbiranje deževnice na istem zemljišču. Vir slike: Chloride Exide.

Pred nekaj leti je bila v Nature Sustainability objavljena tudi raziskava, v kateri so strokovnjaki preučili vse vidike vhodne sočne svetlobe, temperature zraka in relativne vlažnosti. Ugotovili so, da so njive trenutno »zemljišča z največjim potencialom pridobivanja sončne fotovoltaične energije«. Na vrh so se uvrstili tudi pašniki in mokrišča.

Raziskovalci so v agrivoltaičnih poskusih uspešno gojili aloe vero, paradižnik, koruzo za biomaro, travo na pašnikih in solato. Nekatere sorte solate dajejo večje pridelke v senci kot na neposrednem soncu, medtem ko druge sorte proizvedejo enak donos pod odprtim nebom in pod sončnimi paneli, so zapisali v povzetku raziskave.

»Mnogi od nas si želijo več obnovljive energije, toda kam bi dali vse te plošče? Sistemi za pridobivanje sončne energije so običajno na obrobju mest, kjer smo zgodovinsko gledano že gojili našo hrano,« je povedal Greg Barron-Gafford, izredni profesor na ameriški Fakulteti za geografijo in razvoj na Univerzi v Arizoni in glavni avtor raziskave.

»Katero rabo zemljišča imate torej raje – za hrano ali proizvodnjo energije? Ta izziv je prav na stičišču povezav med človekom in okoljem in tu geografi blestijo,« je razložil. »Začeli smo se spraševati, zakaj ne oboje? In od takrat v senci sončnih celic gojimo poljščine, kot so paradižnik, paprika, blitva, ohrovt in zelišča.«

Obsežni kompleks rastlinjakov v kitajski provinci Fujian je opremljen s sončnimi kolektorji. Vir slike: Picture Alliance.
Obsežni kompleks rastlinjakov v kitajski provinci Fujian je opremljen s sončnimi kolektorji. Vir slike: Picture Alliance.

Pred nekaj meseci so pri Bloomberg pisali o kmetiji Takeshija Magami na Japonskem, kjer je nad določenim delom pridelkov razprostrl 2.826 sončnih kolektorjev.

Kolektorji, ki pokrivajo večji del enega hektarja zemlje vzhodno od Tokia, služijo dvojnemu namenu. Kmetijo skoraj v celoti oskrbujejo s potrebno električno energijo ter predstavljajo vir dodatnega dohodka s prodajo presežne obnovljive energije v omrežje.

To za lastnika pomeni 24 milijonov japonskih jenov oziroma 174.000 evrov dodatnega prihodka na leto, kar je osemkrat več od okoli 3 milijonov jenov, ustvarjenih s pridelki. Magami ima prednosti zaradi tarif, ki so bile znižane, vendar je kljub temu to pokazatelj ustvarjanja dodane vrednosti, ki je na voljo kmetijam na Japonskem in po svetu.

Za podobne projekte se zanimajo tudi v Keniji, afriški državi, kjer so se februarja, po poročanju časnika Guardian, odločili za postavitev sončnih celic nad pridelki.

Pred tem so strokovnjaki z Univerze Sheffield, organizacije World Agroforestry ter inštituta Latia Agripreneurship vodili enoletno raziskavo v polsušnem okrožju Kajiado.

Zelje, pridelano pod 180 sončnimi kolektorji z močjo 345 vatov, je bilo za tretjino večje in bolj zdravo kot tisto, pridelano na drugih parcelah z enako količino gnojila in vode. Drugi pridelki, kot sta jajčevec in solata, so pokazali podobne rezultate. Koruza, gojena pod ploščami, je bila višja in bolj zdrava, je povedala Judy Wairimu, agronomka na inštitutu.

Sončne celice so lahko postavljene tri metre nad tlemi, kar kmetu zagotovi dovolj prostora za delo, ali tudi višje v večjih sistemih, da je omogočen dostop kmetijskim strojem.

Tudi v drugih državah, vključno s Francijo, Združenimi državami Amerike in Nemčijo, je bila tehnologija uspešno uvedena.

Sončne celice. Plošče so postavljene tako, da prepuščajo določeno količino svetlobe. Vir slike: DW.
Plošče so postavljene tako, da prepuščajo določeno količino svetlobe. Vir slike: DW.

Fabian Karthaus v Nemčiji pod sončnimi celicami goji jagodičje. »Z zaslužkom od pridelave 80 hektarjev fižola, žita, ogrščice in koruze ne morem nahraniti družine,« je povedal za DW. »Tako se je rodila ideja o gojenju jagodičja pod solarno streho s prosojnimi moduli. Razmišljali smo o tem, kakšno potrebo po soncu in senci ima katera vrsta. Borovnice in maline so gozdne rastline, tako da se to zelo dobro obnese,« je dodal.

Karthaus predvideva tudi, da bi lahko senca pod kolektorji povečala pridelek. Izredno vroča poletja za vedno večji problem tudi v Nemčiji in kot že omenjeno, senca zmanjšuje izhlapevanje. »Izhlapevanje je približno za tri četrtine manjše v primerjavi z rastlinami na prostem,« je potrdil.

S 750 kilovati moči njegov sistem proizvede približno 640.000 kilovatnih ur na leto, kar je enako električnim potrebam 160 gospodinjstev. Karthaus na kilovatno uro prejme nekaj manj kot 0,06 evra pri prodaji v omrežje. Del sončne energije pa namerava porabiti tudi za delovanje sistemov za hlajenje in liofilizacijo (sušenje z zamrzovanjem). Če bi moral elektriko kupovati pri dobavitelju energije, bi ga to stalo okoli 0,25 evra na kilovatno uro.

Izjava o avtorstvu in omejitvi odgovornost: Ta prispevek je del skupnega projekta Wilfried Martens Centra za evropske študije (WMSCES) in Inštituta dr. Antona Korošca (INAK). Projekt sofinancira Evropski parlament.Informacije in stališča v tem članku so avtorjevi in ne odražajo nujno uradnega mnenja institucij Evropske unije/Wilfried Martens Centre for European Studies/Inštituta dr. Antona Korošca. Zgoraj omenjene organizacije ne prevzemajo odgovornosti za informacije in stališča, izražena v tem članku, ali kakršnokoli naknadno uporabo informacij, ki jih vsebuje.

Prispevek v angleškem jeziku je dostopen na spletni strani Inštituta dr. Antona Korošca.

Subscribe
Notify of
guest
0 Komentarji
Inline Feedbacks
View all comments

Prijava na e-novice