Климаттын өзгөрүшү жүрүп жаткан мезгилде азык-түлүк өндүрүшүнүн туруктуулугун жогорулатуу жана кайра жаралуучу энергияны өндүрүүнү өркүндөтүү азыркы дүйнөдө негизги көйгөйлөр болуп саналат.
Бирок, күн энергиясын өндүрүү эгин талаалары үчүн барган сайын пайдалуу колдонууга айланып баратат, бул күн фермалары азык-түлүк өндүрүшүн сүрүп чыгарат деген кооптонууга алып келди.
Мүмкүн болгон чечимдердин бири - айыл чарбаны жана күн фотоэлектрдик панелдерин биргелешип жайгаштыруу - бул айыл чарба өсүмдүктөрүн өстүрүүгө, кайра жаралуучу энергияны өндүрүүгө, сууну азайтууга жана чарбалардын рентабелдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берет.
Дыйкандар агроволтаикалык системалар үчүн эң ылайыктуу түшүмдөрдү жана жерлерди аныктоодо, ошондой эле түшүмдүүлүктү сактап же жогорулатуучу күн панелдерин долбоорлоодо жана жайгаштырууда жардамга муктаж.
АКШнын Айыл чарба департаментинин Тамак-аш жана айыл чарба улуттук институтунун жаңы 10 миллион долларлык гранты изилдөөчүлөргө ар кандай жер типтери жана климаттык сценарийлер боюнча агровольтаикалык системалар үчүн дизайнды кантип оптималдаштырууну изилдөөгө мүмкүндүк берет.
«Айыл чарба жана фотоэлектрдик электр системаларын туруктуу жайгаштыруу» же SCAPES деп аталган төрт жылдык долбоордун башкы институту Иллинойс Урбана-Шампейн университети болуп саналат. Өнөктөш институттарга Аризона университети, Колорадо мамлекеттик университети, Оберн университети, Иллинойс Чикаго университети жана кайра жаралуучу энергиянын улуттук лабораториясы кирет. Долбоор Айыл чарба жана тамак-аш изилдөө институтунун Туруктуу айыл чарба системалары программасы аркылуу каржыланат. Аризона университети гранттык каржылоонун 1.725 миллион долларын алат.
Грег Баррон-Гаффорддун изилдөө тобуна УАризона штатынын студенттери жана магистранттары кирет. Бэррон-Гаффорд, оңдо, студенттер Алисса Салазар, Леандро Фелпс-Гарсия жана Исайя Барнетт-Морено менен.
Грег Баррон-Гаффорд, профессор География, өнүгүү жана экология мектеби Коомдук жана жүрүм-турум илимдеринин колледжи, долбоордо физика илиминин жетекчиси болот. 2017-жылы Бэррон-Гаффорддун изилдөө тобу, анын ичинде УАризона штатынын студенттери жана аспиранттары университеттин 9 футтук күн массивдеринин астына түшүм өстүрө башташты. Биосфера 2 Баррон-Гаффорд тамак-аш, энергия жана сууга туруктуулук чечимдеринин директору.
Баррон-Гаффорд жетектеген биринчи талаа-маалыматтар агроволтайкаларды баалоо Кошмо Штаттарда. Ал агроволтаика күн панелдеринин да, өсүмдүк өстүрүүнүн да эффективдүүлүгүн жогорулатарын аныктаган. Заводдор чыгарган суу күн батареяларын муздатат, бул алардын эффективдүүлүгүн жана электр энергиясын өндүрүүнү жогорулатат. Панелдердин көлөкөлөрү өсүмдүктөрдүн өндүрүмдүүлүгүн жогорулатат жана сууну үнөмдөйт, бул өзгөчө маанилүү, анткени климаттын өзгөрүшү өтө ысыкка жана кургакчылыкка кабылган аймактардын санын көбөйтөт, деди Баррон-Гаффорд.
SCAPES долбоору Аризона университетиндеги жаңы 1.5 акрдык Агроволтайканы үйрөнүү лабораториясын анын үч агроволтайка изилдөө сайттарынын бири катары - Иллинойс жана Колорадо штаттары менен бирге - микроклиматтык жана өсүмдүктөрдүн күн панелдеринин болушуна реакциясын баалоо үчүн колдонот. Өлчөө массивдери Баррон-Гаффорд тарабынан иштелип чыккан протоколдорго ылайык болот.
2017-жылы Баррон-Гаффорддун изилдөө тобу университеттин Биосфера 9 объектисинде 2 футтук күн массивдеринин астына түшүмдөрдү өстүрө баштаган.
Бэррон-Гаффорд: "Бул USDA программасы бизде биринчи жолу чындап чоң орнотуулар болот" деди. «Бизден дайыма: «Сиз көрүп жаткан бул артыкчылыктардын баары сиз муну кеңейткенде же айыл чарбанын башка түрлөрүн карап чыкканда дагы эле болуп жатабы?» деп сурашат. Бул долбоор чындыгында эмне кылып жатат: ошол масштаб менен келген мүмкүнчүлүктөрдү жана тоскоолдуктарды карап чыгуу».
Бул гранттын жардамы менен, Баррон-Гаффорд кошумчалагандай, "биз бир учурда дагы бир топ азык-түлүк өсүмдүктөрүн өлчөй алабыз. Ошондой эле биз дагы көптөгөн манипуляцияларды жасай алабыз, мисалы, сууну пайдаланууну кайтарып, тамак-ашка болгон муктаждыкты канчалык канааттандыра аларыбызды көрүү.
"Биздин долбоор агроволтаиктердин трансформациялык потенциалына ар тараптуу талдоо берет" деди Мадху Ханна, гранттын башкы изилдөөчүсү жана Иллинойс Университетинин Урбана-Шампейн Туруктуулук, Энергетика жана Айлана-чөйрө институтунун убактылуу директору. "Биздин максатыбыз - айыл чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүн сактоо, жада калса көбөйтүү, жердин азык-түлүк жана электр энергиясынын - түшүмдүүлүгүн жогорулатуу, ошондой эле ар кандай чөйрөдө катар өсүмдүктөрү, тоют жана өзгөчө өсүмдүктөр менен фермерлердин кирешесин диверсификациялоо жана көбөйтүү."
Андреа Герлак, География, өнүгүү жана айлана-чөйрө мектебинин УАризона профессору жана Удалл коомдук саясатты изилдөө борборунун убактылуу директору, долбоордун социалдык илим изилдөөлөрүнүн директорунун орун басары болот. Герлак жана анын кесиптештери фермерлер, күн тармагындагы адамдар жана саясатчылар сыяктуу ар түрдүү кызыкдар тараптар менен фокус-группаларды өткөрүшөт, алар агроволтаикалык системаларды колдонуу боюнча чечим кабыл алууга эмне түрткү берерин жана жаңы изилдөө натыйжалары чыкканда алардын пикири кандай өзгөрөрүн билишет.
Грант ошондой эле K-12 балдары, колледж студенттери жана коомчулук үчүн билим берүү компонентин камтыйт. Мозес Томпсон, UArizona директору Коомчулук жана мектеп бакчасы программасы, жана анын командасы студенттерди жана коомчулукту мектеп бакчалары менен тартуу үчүн бир катар протоколдорду жана сабак пландарын иштеп чыгышты, ошондой эле Туксон бирдиктүү мектеп районундагы Ринкон орто мектеби/университетинин орто мектебинде жана Манзо башталгыч мектебинде орнотулган Agrivoltaics Learning Labs. Ал бардык үч SCAPES изилдөө сайтында тажрыйбалык жана практикалык окутууну интеграциялоо аракетин колдойт.
«Биздин стратегиялык пландын «Чоң чакырыктар» тиреги улуттук жана глобалдык деңгээлдеги көйгөйлөрдү чечүү үчүн изилдөөлөрдөгү күчтүү жактарыбызды пайдаланууга багытталган. Кайра жаралуучу энергия булагын пайдалануу аркылуу тамак-аштын жеткиликтүүлүгүн камсыз кылуу биздин изилдөөчүлөр критикалык көйгөйлөргө инновациялык чечимдерди иштеп чыгуунун эң сонун үлгүсү болуп саналат”, - деди Аризона университетинин президенти. Robert C. Robbins. «Мен Доктор Бэррон-Гаффорддун USDAнын бул гранты менен кийинки деңгээлге көтөрүлүп жатканын көргөнүмө абдан кубанычтамын жана аны, доктор Герлак менен Томпсон мырзаны ээрчүүнү чыдамсыздык менен күтөм.
- Лори Харвуд, Аризона университетинин Коомдук жана жүрүм-турум илимдеринин колледжи
Жогорудагы сүрөт: Грант жарым-жартылай SCAPES изилдөөлөрүнүн үч сайтында тажрыйбалык жана практикалык окутууну бириктирүү аракетин колдойт. Сүрөт: Моисей Томпсон/УАризона Коомчулук жана Мектеп бакчасы программасы