اختراعاتاختراعات زراعية

“المزارع الفولتية”.. ثورة زراعية جديدة تجمع بين الطاقة الشمسية والزراعة

في حين تتجه بعض ألواح الطاقة الشمسية الجديدة إلى أسطح المنازل، فإن بعضها سيتجه إلى الأراضي الزراعية، والتي تتميز بمزايا عديدة لاجتذاب ألواح الطاقة الشمسية، ما يجعلنا بصدد نوع جديد من المزارع التي تقدم لنا المحاصيل الزراعية، والطاقة الشمسية، والتي يمكن أن يطلق عليها “المزارع الفولتية Agrivoltaics”. ومع التطوير المستمر للطاقة الكهروضوئية وتطويرها، استخدمت الزراعة الفولتاضوئية، كشكل من أشكال الزراعة الناشئة، على نطاق واسع في الزراعة، والتي تغطي المزارع، والغابات، وتربية الحيوانات، ومصايد الأسماك. 

وتعتبر الزراعة الكهروضوئية وسيلة ممتازة لحل المأزق طويل المدى للتنمية الزراعية الحديثة، وتطوير الاقتصاد الريفي، وتحسين حياة المزارعين، وتغيير طريقة الإنتاج الزراعي. على المدى الطويل، فإن تطوير الزراعة الفولتية الضوئية له أهمية كبيرة للتحول الزراعي.

أرباح الطاقة الشمسية للمزارعين

إن مزارع الطاقة الشمسية تدرُّ ربحاً جيداً للمزارعين، كما أن الطاقة الشمسية قد تكون أكثر ربحاً لهم، حيث يمكن لمزارعي تكساس الحصول على حوالي 500 دولار للفدان سنوياً، من عقود إيجار الطاقة الشمسية، بينما يصل السعر في وادي “سنترال فالي” في كاليفورنيا إلى 1000 دولار للفدان.

معارضة المزارعين

في الولايات المتحدة الأمريكية تزايدت المعارضة للتوسع في نشر ألواح الطاقة الشمسية في المزارع، خوفاً من بعض المزارعين من تغيُّر طبيعة مناطقهم الريفية.

ونقل عن الباحث في المختبر الوطني للطاقة المتجددة، التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، جيمس ماكول، قوله: “المعارضة المتزايدة للطاقة الشمسية في المناطق الريفية في أمريكا، سواء كانت صحيحة أم خاطئة، تعرّض التقدم المناخي للخطر، ونحن بحاجة إلى إيجاد حل وسط”.

الحل الوسط

يعمل أستاذ علوم الحيوان بجامعة مينيسوتا، براد هينز، الباحث في مجال “الزراعة الفولتية”، على حل وسط, حيث يقول: “نحصد الشمس مرتين؛ حيث تغذي الشمس علف المراعي والمحاصيل، كما تحصد ألواح الطاقة الشمسية، الطاقة من الشمس، وبالنسبة للمزارعين فهم يجنون دخلَين سوياً، دخلاً من الزراعة والمحاصيل الزراعية، وخاصة المحاصيل التي تزدهر تحت ظلال الألواح الشمسية، ودخلاً من ألواح الطاقة الشمسية، والاستفادة من طاقتها في توفير الطاقة للمزارع”.

الإنتاج أكثر غزارة

في الولايات المتحدة يتمُّ التركيز على المحاصيل التي يتمُّ حصادها يدوياً، ففي ولاية أريزونا، وجد الباحثون أن إنتاج الطماطم قد تضاعف تحت ألواح الطاقة الشمسية، وكان أكثر كفاءة بنسبة 65% في استخدام المياه، كما وجدوا أن فلفل “الهالبينو” الأخضر الحار، كان أكثر كفاءة في استخدام المياه بنسبة 167%، ما يعد اكتشافاً هاماً وموفراً للمال، وخاصة بالنسبة للزراعة في المناطق القاحلة، خاصة مع ارتفاع درجة حرارة المناخ.

استخدام آخر لألواح الطاقة الشمسية في المزارع، حيث تمَّ تركيبها، لكن بشكل أكثر ارتفاعاً، يسمح بوجود الأبقار تحتها، بحيث تبعد أشعة الشمس الملتهبة عن الأبقار، واكتشفوا أن ذلك يساعدها على زيادة إنتاج الألبان، ويوفر كثيراً، بدلاً من نشر المراوح الكهربائية في حظائر الأبقار.

إلَّا أن نشر ألواح الطاقة الشمسية في المزارع ليس بالأمر السهل، كما أن له تكلفته، وخاصة بالنسبة لتكلفة تركيب ألواح الفولاذ التي تحمل ألواح الطاقة الشمسية، وبالطبع فكلما زادت ارتفاعاً عن الأرض زادت التكلفة، وهناك احتياج إلى رفعها عن الأرض بدرجة تكفي لمرور الآلات الزراعية، لكن ذلك سيكون مكلفاً بدرجة كبيرة.

مفهوم الزراعة المزارع الفولتية؟

وبعبارة بسيطة، فإن “المزارع الفولتية” أو “الزراعة الفولتية الضوئية” هي نوع جديد من الزراعة يطبق توليد الطاقة من الطاقة الضوئية على الزراعة الزراعية الحديثة، وتربية الأحياء المائية، والري، ومكافحة الآفات، وإمدادات الطاقة للآلات الزراعية.

آفاق وأهمية تطوير الزراعة الكهروضوئية

1. حماية البيئة شاملة للزراعة وتربية

في الوقت الحاضر، أصبح التلوث البيئي في المناطق الريفية أكثر خطورة، والصرف الصحي مشكلة كبيرة. يستخدم نظام تنقية مياه الصرف الصحي الشمسي بفعالية في معالجة مياه الصرف الصحي بعد تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية وطاقة كهربائية. في هذه العملية، لا يوجد أي نقل ثانوي للتلوث واستهلاك الطاقة.

2. يمكن أن توفر إمدادات الطاقة لقواعد الزراعة وتربية

هذه التكنولوجيا تدمج نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية، نظام الحرارة الضوئية وتقنية نقل الايكولوجية بتقنية النانو الجديدة في البيوت الزجاجية التقليدية وعلى سطح المزارع لتحقيق تأثير زيادة الكفاءة وزيادة الإيرادات.

3. يمكن أن يحسن حياة المزارعين ويوفر الراحة للمزارعين.

مثل المشاعل الشمسية، أضواء الشمسية، أجهزة شحن الطاقة الشمسية، قاتل الحشرات الإضاءة الشمسية وهلم جرا. هذه المنتجات يمكن أن توفر راحة كبيرة للمزارعين في المناطق النائية ، والطاقة الخالية من الطاقة.

يمكن أيضًا استخدام الزراعة الفولتية الضوئية في إنتاج الغابات أو الحفاظ على المياه.

تخفيف التناقض بين الناس والأرض وتحسين استخدام الأرض.

مقارنة بالزراعة التقليدية، تتمتع الزراعة الفولتية الضوئية بميزة توفير موارد الأراضي والحفاظ على طبيعة استخدام الأراضي، الأمر الذي يمكن أن يعكس بشكل فعال التناقض الناجم عن زيادة السكان والحد من الأراضي المزروعة، وتعزيز التنمية المستدامة للاقتصاد الاجتماعي.

إنشاء بيئة مختلفة من نمو المحاصيل بشكل مرن.

من خلال تركيب الألواح الشمسية بنفاثات الضوء المختلفة على الصوبات الزراعية، يمكن أن تلبي احتياجات الإضاءة لمختلف المحاصيل، ويمكن أن تزرع محاصيل متنوعة ذات قيمة مضافة عالية مثل المنتجات الزراعية العضوية والشتلات القيمة، ويمكن أن تحقق الزراعة في غير موسمها. زرع غرامة.

وفي الأخير, يبدو أن المجتمعات الريفية بصدر مستقبل جديد، من خلال “المزارع الفولتية”، وخاصة في المجتمعات الساعية إلى تنويع اقتصاداتها، والمزارعين الحريصين على إضافة مصدر دخل جديد.

المصادر: 12

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى