Αγροβολταϊκά και Καλαμπόκι: Νέα Δεδομένα από το Πανεπιστήμιο Purdue
Μια Ριζοσπαστική Μελέτη για τη Συνδυαστική Καλλιέργεια και Ενέργεια
Μια καινοτόμος ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Purdue παρουσιάζει νέα δεδομένα σχετικά με την ανάπτυξη του καλαμποκιού σε αγροβολταϊκές εγκαταστάσεις. Το νέο τους μοντέλο υπόσχεται να επαναστατήσει τον τρόπο που σκεφτόμαστε τη γεωργία σε συνδυασμό με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Η Εφαρμογή του Μοντέλου SSD
Οι επιστήμονες αναπτύσσουν ένα μοντέλο χωροχρονικής κατανομής σκιάς (SSD), το οποίο στοχεύει στη βελτιστοποίηση τόσο της απόδοσης των καλλιεργειών όσο και της παραγωγής ενέργειας. Αυτό το μοντέλο είναι η βάση της αποτελεσματικής καλλιέργειας καλαμποκιού σε περιοχές με φωτοβολταϊκά πάνελ.
Βασισμένο σε Στερεές Θεωρίες
Οι ερευνητές δεν βασίστηκαν μόνο σε θεωρίες, αλλά αξιοποίησαν το μοντέλο φυτών του προσομοιωτή γεωργικών συστημάτων παραγωγής (APSIM). Το μοντέλο αυτό κρίνεται αξιόπιστο και προσφέρει μια λεπτομερή ανάλυση των περιβαλλοντικών παραμέτρων που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών.
Δεδομένα από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη διάρθρωση του μοντέλου περιλαμβάνουν στοιχεία από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL). Η διασταύρωση αυτών των δεδομένων με τις πεδινές μετρήσεις ενίσχυσε την εγκυρότητα του μοντέλου.
Πεδίο Δοκιμών στο Πανεπιστήμιο Purdue
Η πρακτική δοκιμή διεξήχθη σε αγροβολταϊκή φάρμα στο West Lafayette της Ιντιάνα. Εδώ, μελετήθηκαν οι επιδράσεις δύο διαφορετικών διατάξεων φωτοβολταϊκών πάνελ στη γεωργία.
Διατάξεις Φωτοβολταϊκών και Τα Επιτεύγματα
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ τοποθετήθηκαν σε δύο διαφορετικές διατάξεις: η πρώτη με 300 W μονάδες δίπλα-δίπλα και η δεύτερη με 100 W μονάδες σε μορφή σκακιέρας. Αυτές οι ρυθμίσεις αναλύθηκαν μεταξύ Απριλίου και Οκτωβρίου του 2020.
Καταγραφή Δεδομένων από τα Χωράφια
Για τις ανάγκες της επικύρωσης, 12 διαφορετικά χωράφια διεξήγαγαν πειράματα. Αναλύθηκαν συνολικά 606 φυτά καλαμποκιού, εκ των οποίων 570 προήλθαν από περιοχές χωρίς φωτοβολταϊκά.
Αποτελέσματα Πειραμάτων: Σημαντικά Δεδομένα
Η μέτρηση στην πεδινή δοκιμή αποκάλυψε ότι η απόδοση του καλαμποκιού σε περιοχές χωρίς φωτοβολταϊκά ήταν 10.955 κιλά/εκτάριο, σε σχέση με 10.182 κιλά/εκτάριο για τις περιοχές με φωτοβολταϊκά. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν τις προβλέψεις του μοντέλου SSD.
Μελέτη Επιπτώσεων Διαφορετικών Παραμέτρων
Η ερευνητική ομάδα εξερεύνησε επίσης τις επιδράσεις διαφόρων παραμέτρων, όπως το ύψος των ανιχνευτών και η απόσταση μεταξύ των διατάξεων. Διαπιστώθηκε ότι μια μείωση του ύψους του ανιχνευτή σε 2,44 μέτρα δεν επηρέασε σημαντικά την απόδοση καλαμποκιού.
Πληροφορίες για την Ανίχνευση
Εντυπωσιακό είναι ότι η ανίχνευση κατά τη διάρκεια των μεσημεριανών ωρών αύξησε την απόδοση του καλαμποκιού κατά 5,6%. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές προειδοποίησαν ότι η αύξηση αυτή πρέπει να σταθμιστεί με τις απώλειες ηλιακής ενέργειας.
Η Διεθνής Συνεργασία στην Έρευνα
Η μελέτη παρουσιάστηκε στην εργασία με τίτλο «Optimizing corn agrivoltaic farming through farm-scale experimentation and modeling», που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports Sustainability. Συνεργάτες περιλάμβαναν επίσης ακαδημαϊκούς από το Πανεπιστήμιο Aarhus στη Δανία.
Προοπτικές για το Μέλλον της Γεωργίας
Η έρευνα δείχνει ότι τα αγροβολταϊκά συστήματα δεν είναι μόνο βιώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά ενδέχεται να βρουν ολοένα και μεγαλύτερη θέση στη σύγχρονη γεωργία. Συνδυάζοντας τη γεωργία με την ανανεώσιμη ενέργεια, οι Αγροβολταϊκές εγκαταστάσεις έρχονται να επαναστατήσουν την παραδοσιακή γεωργία.
Συμπέρασμα: Ένας Νέος Ορίζοντας για τη Γεωργία και την Ενέργεια
Με την υλοποίηση τέτοιων ερευνητικών προσεγγίσεων, το μέλλον της γεωργίας μπορεί να απελευθερωθεί από τις παραδοσιακές του περιορισμούς. Η συνεχή αναζήτηση λύσεων προς τη βιωσιμότητα και την αποδοτικότητα αναμένεται να αλλάξει δραστικά τον τρόπο που βλέπουμε την αγροτική παραγωγή σε σχέση με την ανανεώσιμη ενέργεια.
