Ndërsa bota garon për të përmbushur objektivat neto zero, emetimet nga të gjithë sektorët industrialë duhet të reduktohen më urgjentisht se kurrë. Bujqësia është një fushë e rëndësishme e fokusit pasi kontribuon deri në 22% të emetimeve globale të gazeve serrë.

Një qasje për dekarbonizimin e bujqësisë përfshin integrimin e paneleve diellore ose fotovoltaikëve (PV) në fushat e të korrave, serave dhe zonave blegtorale. Shpesh i njohur si agrivoltaikë, kjo mund t'i ndihmojë fermerët të zvogëlojnë gjurmën e tyre të karbonit ndërsa vazhdojnë të prodhojnë ushqim.

Agrivoltaikët gjithashtu mund të zbusin një nga kritikat kryesore që shpesh bëhen për energjinë diellore që fermat diellore “shkatërrojnë” pjesë të mëdha të tokës bujqësore që përndryshe mund të përdoreshin për prodhimin e ushqimit. Në realitet, fermat diellore aktualisht zënë vetëm 0.15% të tokës totale të Britanisë së Madhe, jo shumë në krahasim me 70% të tokës që i kushtohet bujqësisë.

Shembulli më i thjeshtë i një sistemi agrovoltaik do të ishin PV-të konvencionale të silikonit kristalor (lloji kryesor i tregut të paneleve diellore), të instaluar në fusha së bashku me bagëtinë. Kjo metodë e diversifikimit të fermave është bërë gjithnjë e më popullore vitet e fundit për tre arsye kryesore.

Së pari, rrit biodiversitetin pasi do të thotë që fushat nuk përdoren vetëm për një kulture (monokulturë), nuk i nënshtrohen rrotullimit të rregullt të të korrave ose nuk korren për silazh. Së dyti, rrit prodhimin pasi bagëtitë përfitojnë nga hija dhe rritja më e shëndetshme e kullotave.

Së fundi, ferma diellore ka reduktuar kostot e mirëmbajtjes sepse bagëtia mund ta mbajë barin të shkurtër. E gjithë kjo arrihet ndërkohë që panelet diellore ofrojnë energji të pastër të prodhuar në vend.

Megjithatë, nëse ato nuk janë ngritur siç duhet, agrovoltaikët mund të shkaktojnë ende probleme. Një nga sfidat më të rëndësishme, kur përdoret në fushat ku rriten të korrat, është balancimi i nevojës për dritën e diellit midis të korrave dhe paneleve diellore. Të lashtat kanë nevojë për dritë për t'u rritur dhe nëse panelet diellore bllokojnë shumë rrezet e diellit, ato mund të ndikojnë negativisht në rendimentet e të korrave.

Kjo çështje ndryshon nga vendi në vend. Në vendet me më pak ditë me diell si në Britani, panelet duhet të lejojnë më shumë rrezet e diellit të kalojnë. Por në vende si Spanja apo Italia, disa hije mund të ndihmojnë në të vërtetë të korrat duke reduktuar stresin e nxehtësisë intensive gjatë muajve të verës. Gjetja e ekuilibrit të duhur është e ndërlikuar, pasi varet nga kushtet lokale, lloji i të korrave dhe madje edhe nevojat e pjalmuesve si bletët.

Kompleksiteti thellohet kur marrim parasysh llojin e materialit PV të përdorur. Panelet diellore tradicionale nuk janë gjithmonë të përshtatshme sepse shpesh bllokojnë gjatësitë e valëve (ngjyrat) e dritës që u nevojiten bimëve.

Kjo është ajo ku materialet më të reja, si gjysmëpërçuesit organikë dhe perovskit , janë ideale pasi ato mund të personalizohen për të lejuar që të korrat të marrin dritën që u nevojitet ndërkohë që gjenerojnë ende energji. Ndryshe nga gjysmëpërçuesit tradicionalë inorganë, të cilët në thelb janë kristale të metaleve dhe atomeve metaloid, gjysmëpërçuesit organikë janë molekula të përbëra kryesisht nga karboni dhe hidrogjeni. Ndërkohë, perovskitet janë si një hibrid i gjysmëpërçuesve organikë dhe inorganik.

Në fakt ka mijëra kombinime të këtyre materialeve për të zgjedhur, me literaturë shkencore që përmban një bollëk opsionesh. Të kuptosh se cili prej tyre funksionon më mirë mund të jetë një detyrë e frikshme.

Kjo është ajo ku mjetet llogaritëse mund të bëjnë një ndryshim të madh. Në vend që të testojnë çdo material në kushte të botës reale, që do të duheshin vite dhe do të ishte tepër e shtrenjtë studiuesit mund të përdorin simulime për të parashikuar performancën e tyre. Këto modele mund të ndihmojnë në identifikimin e materialeve më të mira për kultura dhe klima specifike, duke kursyer kohë dhe burime.

Mjeti

Ne kemi zhvilluar një mjet me burim të hapur që ndihmon në krahasimin e materialeve të ndryshme PV, duke e bërë më të lehtë identifikimin e opsioneve më të mira për agrovoltaikët. Mjeti ynë përdor të dhëna gjeografike dhe simulime realiste të performancës së materialeve të ndryshme PV.

Ai merr në konsideratë se si drita udhëton nëpër këto materiale dhe reflektohet jashtë tyre, si dhe masa të tjera të rëndësishme të performancës si tensioni dhe fuqia dalëse. Mjeti gjithashtu mund të marrë matje të bazuara në laborator të materialeve PV dhe t'i zbatojë ato në skenarë të botës reale.

Duke përdorur këtë mjet, ne simuluam se sa fuqi mund të gjenerojnë materiale të ndryshme PV për metër katror gjatë një viti, në rajone të ndryshme. Dhe ne llogaritëm se sa dritë kaloi nëpër këto materiale për të siguruar që ishte e mjaftueshme që të korrat të lulëzojnë.

Duke ekzekutuar këto simulime për materiale të shumta, ne mund të identifikojmë opsionet më të përshtatshme për kulturat dhe klimat specifike.

Mjete si ky i yni mund të luajnë një rol kritik në dekarbonizimin e sektorit bujqësor duke udhëhequr projektimin e sistemeve agrovoltaike. Hulumtimet e ardhshme mund të kombinojnë këto simulime me analizat e ndikimit ekonomik dhe mjedisor. Kjo do të na ndihmonte të kuptojmë se sa energji mund të presim nga një panel diellor gjatë jetës së tij në krahasim me burimet dhe kostot e përfshira në prodhimin e tij.

Në fund të fundit, mjeti ynë mund të ndihmojë kërkuesit dhe politikëbërësit në përzgjedhjen e mënyrave më efikase, me kosto efektive dhe më miqësore me mjedisin për të dekarbonizuar bujqësinë dhe për të na çuar më pranë arritjes së emetimeve globale neto zero.

/Motilokal.com