Nông nghiệp quang điện (Agrivoltaics) - là sự kết hợp đôi bên cùng có lợi mang đến năng lượng sạch và sản xuất nông nghiệp bền vững
Kết hợp làm nông nghiệp với các tấm pin năng lượng mặt trời có thể mang lại lợi nhuận mới cho các hộ nông dân nhỏ, giúp tiết kiệm nước, tăng sức khỏe cho đất và hổ trợ các loài thụ phấn.
Chào mừng các bạn đến với khu vườn năng lượng mặt trời của Jack - Jack’s Solar Garden, một trang trại tiên phong trong lĩnh vực canh tác nông nghiệp kết hợp sản xuất năng lượng mặt trời ở Colorado — một hệ thống trồng trọt đặt dưới các tấm pin thu năng lượng mặt trời.
Trong năm qua, trang trại gia đình rộng 24 mẫu Anh ở Hạt Boulder này đã sản xuất năng lượng sạch bằng 3.276 tấm pin mặt trời, đủ để tạo ra điện năng cung cấp cho khoảng 300 ngôi nhà, và cũng đồng thời canh tác các vụ mùa bền vững. Nơi đây cũng tiến hành một số dự án nghiên cứu về sự liên kết được thiết lập khi kết hợp năng lượng mặt trời và sản xuất lương thực, và đã trở thành cơ sở nghiên cứu nông nghiệp quang điện hoạt động thương mại lớn nhất ở Hoa Kỳ.
Luận lý đằng sau nông nghiệp quang điện là trồng trọt trên khoảng 2 triệu mẫu đất được bao phủ bởi các tấm pin mặt trời ở Hoa Kỳ vào năm 2030 có thể mang lại nhiều lợi ích giúp cho đất khỏe, quản lý nước và thu hút quần thể côn trùng địa phương.
Thông qua một dự án có tên InSPIRE, Ban thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NERL) của Bộ Năng lượng đang nghiên cứu về nông nghiệp quang điện tại khoảng 20 địa điểm trên khắp Hoa Kỳ.
Hệ thống nông nghiệp quang điện rất đơn giản. Các tấm pin được lắp đặt ở một tầng cao để cho cây phát triển bên dưới. Lớp đất mặt không bị xáo trộn và canh tác được da dạng các loại cây trồng.
Nông nghiệp quang điện không phù hợp với những trang trại quy mô lớn phải cần máy móc để canh tác, nhưng đối với những hộ nông quy mô nhỏ thì lợi ích nó mang lại rất đáng kể. Những loại cây bản địa thu hút các loài thụ phấn chẳng hạn như ong, chúng có thể giúp cải thiện năng suất cây trồng, trong khi rễ cây giữ ẩm tốt cho đất vào những lúc thời tiết khô hạn và ngăn chặn dòng chảy có khả năng gây ra lũ lụt do biến đổi khí hậu gây ra.
Những lợi ích này sẽ xoa dịu sự phản đối các dự án năng lượng mặt trời của những người coi các tấm pin như là một cái gì đó “chướng mắt”.
Nó còn mang lại lợi ích về tài chính vì các tấm pin mặt trời là một nguồn thu bổ sung cho nông dân khi vừa có thể thu hoạch nông sản lại vừa có thể sản xuất điện năng.
Theo NERL: “Nhiệt độ ấm hơn có thể làm giảm hiệu suất mà mảnh ghép thu quang năng có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Việc che phủ mặt đất và hơi ẩm bốc lên từ cây xanh bên dưới thực sự có thể làm mát các tấm pin mặt trời, tăng sản lượng năng lượng."
Gần đây, Treehugger đã phỏng vấn Byron Kominek, chủ sở hữu và là người quản lý Jack’s Solar Garden, để tìm hiểu thêm về điện nông:
Treehugger: Được biết, ông đã hoạt động được một năm, mọi thứ đang diễn ra như thế nào?
Byron Kominek: Đến ngày 1 tháng 11 này là chúng tôi đã hoạt động được một năm. Đó quả là một năm đầy căng thẳng. Chúng tôi phải cố gắng chuẩn bị đất đai, thiết lập các nghiên cứu, tìm cách sao cho mọi thứ hoạt động hiệu quả cho vụ mùa. Chúng tôi cũng hợp tác với một tổ chức phi lợi nhuận có tên là Sprout City Farms và họ đã trồng trọt ở đây kể từ cuối tháng 6 trên khoảng một mẫu đất bên dưới các tấm pin. Thật tuyệt vời khi thấy những gì bạn đã làm trong nhiều năm qua bắt đầu thành hiện thực. Đây chỉ là năm đầu tiên. Chúng tôi sẽ cải thiện nó tốt hơn trong năm tới và năm sau nữa. Tôi trông đợi những điều tốt đẹp sẽ đến trong những năm tới.
Công việc canh tác diễn ra như thế nào?
Họ đã thu hoạch gần 6.000 pound nông sản. Họ trồng rất nhiều cà chua và ớt. Hôm nay, họ thu hoạch được rất nhiều củ cải, các loại bầu bí, bí ngô ... Trước đó chúng tôi còn có nhiều loại rau khác nhau như xà lách rocket, cải xoăn, nhiều loại đậu, cà rốt, và một số loại hoa.
Họ có sử dụng các phương pháp bền vững không?
Họ không sử dụng phun xịt hóa học. Năm nay, chúng tôi phải cày xới đất vì cần tạo luống lên liếp, nhưng không có ý định tiếp tục xới đất trong những năm tới. Đây sẽ là một trang trại hữu cơ không cày xới. Nơi đây không được cấp phép hữu cơ bởi vì để thực hiện điều đó phải tiêu tốn rất nhiều chi phí, vì vậy chúng tôi sẽ thực hiện mà không cần được chứng nhận. Ngoài ra, một phần lớn sản phẩm đã được trao đến tay những người đang cần nó, hàng nghìn pound thực phẩm đã đến nơi đó.
Ông bán năng lượng cho ai?
Chúng tôi bán điện cho người dân và các tổ chức thương mại, cũng như chính phủ. Người dân và chính phủ mua trả trước trong 5, 10 hoặc 20 năm để giúp chúng tôi xây dựng mảng năng lượng mặt trời. Một số tổ chức thương mại khác mua điện hàng tháng. Chúng tôi có hai công ty cần sa gồm [In The Flow và Terrapin], một ngân hàng tên là [Liên minh Tín dụng Thành viên Ngoại hạng] và một công ty sản xuất thịt làm từ rễ nấm [Meati].
Lợi ích của việc kết hợp lợp tấm pin mặt trời với nông nghiệp là gì?
Đất có nhiều mục đích sử dụng khác nhau, không nhất thiết phải chỉ là một thứ. Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu về các cách sử dụng đất bên dưới tấm pin để canh tác tốt hơn, những gì chúng tôi nhận thấy là mái che năng lượng tạo nhiều bóng râm, điều đó có nghĩa là đất ít bị bốc hơi hơn. Nhiều độ ẩm được giữ lại trong đất hơn là khi không có tấm pin che chắn, đồng nghĩa với việc không phải tưới tiêu nhiều. Và nếu bạn đang ở trong một vùng khí hậu khô hạn hoặc bán khô hạn, thì việc này rất quan trọng.
Ông chia sẻ thêm đôi chút về nghiên cứu đang diễn ra tại trang trại?
NERL đang quan sát các loài hoa dại, hoa thụ phấn, bên dưới các tấm pin mặt trời và họ sẽ nghiên cứu về cỏ chăn nuôi đặt bên dưới một số tấm pin vào mùa tới. Đại học Arizona đang theo dõi các loại vi khí hậu khác nhau, so sánh sự phát triển của cây trồng bên dưới các tấm pin ở các độ cao khác nhau, cũng như bên ngoài mảng năng lượng mặt trời. Đại học Bang Colorado đang tìm hiểu xem nước di chuyển như thế nào bên dưới các tấm pin bằng cách đo độ ẩm của đất suốt cả mùa để hiểu rõ hơn về nơi mà độ ẩm lưu lại lâu hơn, và họ còn nghiên cứu về các lợi ích của hệ sinh thái mang lại như hấp thụ carbon.
Ông cũng đã tạo ra một tổ chức phi lợi nhuận để quảng bá về nông nghiệp quang điện, Trung tâm Kiến thức Nông nghiệp Colorado, ông có thể cho tôi biết thêm không?
Tôi nghĩ điều quan trọng là xã hội chúng ta cần biết là mình có thể làm được nhiều việc hơn với đất đai. Các nhà phát triển năng lượng mặt trời muốn lắp đặt hàng tấn tấm pin để đáp ứng các mục tiêu cho năng lượng sạch. Chúng ta không nên bỏ qua rằng đất bên dưới vẫn có thể sản xuất được. Chúng tôi chỉ phải thiết kế lại đôi chút cho các mảng năng lượng. Cụ thể là bạn phải đưa các tấm pin lên cao hơn. Nếu các tấm thu năng lượng ấy chạm đất, sẽ rất khó để trồng trọt bất cứ thứ gì bên dưới và thậm chí còn khó hơn nữa để người ta hoạt động canh tác. Về cơ bản, khi mà bạn đặt các tấm pin càng cao, thì những hoạt động bên dưới mảng năng lượng mặt trời càng dễ dàng thực hiện.
rong vài năm tới, Hoa Kỳ sẽ có sự chuyển đổi đất đai thanh bình lớn nhất mà thế giới chưa từng chứng kiến khi các thế hệ cũ giao lại quyền quản lý đất đai cho thế hệ trẻ tiếp theo. Và câu hỏi đặt ra là “những vùng đất này sẽ tạo ra đủ sản lượng cần thiết hay là biến đổi khí hậu sẽ quá khắc nghiệt cho việc trồng lương thực trên những mãnh đất này?” Tôi nghĩ điều này thuộc về chủ trương chính sách của chính phủ. Điều bắt buộc là phải tìm hiểu xem liệu chúng ta sẽ chuyển đổi những vùng đất nông nghiệp rộng lớn sang việc chỉ sử dụng các mảng năng lượng mặt trời, hay chúng ta sẽ tìm ra cách thực hiện cả hai điều này cùng nhau.
Biên dịch: Thích Làm Vườn
Nguồn: Treehugger (www.treehugger.com/agrivoltaics-jacks-solar-garden-clean-energy-5205559)
Tham khảo thêm: Jack's Solar Farm — Sprout City Farms
Chào mừng các bạn đến với khu vườn năng lượng mặt trời của Jack - Jack’s Solar Garden, một trang trại tiên phong trong lĩnh vực canh tác nông nghiệp kết hợp sản xuất năng lượng mặt trời ở Colorado — một hệ thống trồng trọt đặt dưới các tấm pin thu năng lượng mặt trời.Trong năm qua, trang trại gia đình rộng 24 mẫu Anh ở Hạt Boulder này đã sản xuất năng lượng sạch bằng 3.276 tấm pin mặt trời, đủ để tạo ra điện năng cung cấp cho khoảng 300 ngôi nhà, và cũng đồng thời canh tác các vụ mùa bền vững. Nơi đây cũng tiến hành một số dự án nghiên cứu về sự liên kết được thiết lập khi kết hợp năng lượng mặt trời và sản xuất lương thực, và đã trở thành cơ sở nghiên cứu nông nghiệp quang điện hoạt động thương mại lớn nhất ở Hoa Kỳ.
Luận lý đằng sau nông nghiệp quang điện là trồng trọt trên khoảng 2 triệu mẫu đất được bao phủ bởi các tấm pin mặt trời ở Hoa Kỳ vào năm 2030 có thể mang lại nhiều lợi ích giúp cho đất khỏe, quản lý nước và thu hút quần thể côn trùng địa phương.Thông qua một dự án có tên InSPIRE, Ban thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NERL) của Bộ Năng lượng đang nghiên cứu về nông nghiệp quang điện tại khoảng 20 địa điểm trên khắp Hoa Kỳ.
Hệ thống nông nghiệp quang điện rất đơn giản. Các tấm pin được lắp đặt ở một tầng cao để cho cây phát triển bên dưới. Lớp đất mặt không bị xáo trộn và canh tác được da dạng các loại cây trồng.
Nông nghiệp quang điện không phù hợp với những trang trại quy mô lớn phải cần máy móc để canh tác, nhưng đối với những hộ nông quy mô nhỏ thì lợi ích nó mang lại rất đáng kể. Những loại cây bản địa thu hút các loài thụ phấn chẳng hạn như ong, chúng có thể giúp cải thiện năng suất cây trồng, trong khi rễ cây giữ ẩm tốt cho đất vào những lúc thời tiết khô hạn và ngăn chặn dòng chảy có khả năng gây ra lũ lụt do biến đổi khí hậu gây ra.
Những lợi ích này sẽ xoa dịu sự phản đối các dự án năng lượng mặt trời của những người coi các tấm pin như là một cái gì đó “chướng mắt”.
Nó còn mang lại lợi ích về tài chính vì các tấm pin mặt trời là một nguồn thu bổ sung cho nông dân khi vừa có thể thu hoạch nông sản lại vừa có thể sản xuất điện năng.
Theo NERL: “Nhiệt độ ấm hơn có thể làm giảm hiệu suất mà mảnh ghép thu quang năng có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Việc che phủ mặt đất và hơi ẩm bốc lên từ cây xanh bên dưới thực sự có thể làm mát các tấm pin mặt trời, tăng sản lượng năng lượng."
Gần đây, Treehugger đã phỏng vấn Byron Kominek, chủ sở hữu và là người quản lý Jack’s Solar Garden, để tìm hiểu thêm về điện nông:Treehugger: Được biết, ông đã hoạt động được một năm, mọi thứ đang diễn ra như thế nào?
Byron Kominek: Đến ngày 1 tháng 11 này là chúng tôi đã hoạt động được một năm. Đó quả là một năm đầy căng thẳng. Chúng tôi phải cố gắng chuẩn bị đất đai, thiết lập các nghiên cứu, tìm cách sao cho mọi thứ hoạt động hiệu quả cho vụ mùa. Chúng tôi cũng hợp tác với một tổ chức phi lợi nhuận có tên là Sprout City Farms và họ đã trồng trọt ở đây kể từ cuối tháng 6 trên khoảng một mẫu đất bên dưới các tấm pin. Thật tuyệt vời khi thấy những gì bạn đã làm trong nhiều năm qua bắt đầu thành hiện thực. Đây chỉ là năm đầu tiên. Chúng tôi sẽ cải thiện nó tốt hơn trong năm tới và năm sau nữa. Tôi trông đợi những điều tốt đẹp sẽ đến trong những năm tới.
Công việc canh tác diễn ra như thế nào?
Họ đã thu hoạch gần 6.000 pound nông sản. Họ trồng rất nhiều cà chua và ớt. Hôm nay, họ thu hoạch được rất nhiều củ cải, các loại bầu bí, bí ngô ... Trước đó chúng tôi còn có nhiều loại rau khác nhau như xà lách rocket, cải xoăn, nhiều loại đậu, cà rốt, và một số loại hoa.
Họ có sử dụng các phương pháp bền vững không?
Họ không sử dụng phun xịt hóa học. Năm nay, chúng tôi phải cày xới đất vì cần tạo luống lên liếp, nhưng không có ý định tiếp tục xới đất trong những năm tới. Đây sẽ là một trang trại hữu cơ không cày xới. Nơi đây không được cấp phép hữu cơ bởi vì để thực hiện điều đó phải tiêu tốn rất nhiều chi phí, vì vậy chúng tôi sẽ thực hiện mà không cần được chứng nhận. Ngoài ra, một phần lớn sản phẩm đã được trao đến tay những người đang cần nó, hàng nghìn pound thực phẩm đã đến nơi đó.
Ông bán năng lượng cho ai?
Chúng tôi bán điện cho người dân và các tổ chức thương mại, cũng như chính phủ. Người dân và chính phủ mua trả trước trong 5, 10 hoặc 20 năm để giúp chúng tôi xây dựng mảng năng lượng mặt trời. Một số tổ chức thương mại khác mua điện hàng tháng. Chúng tôi có hai công ty cần sa gồm [In The Flow và Terrapin], một ngân hàng tên là [Liên minh Tín dụng Thành viên Ngoại hạng] và một công ty sản xuất thịt làm từ rễ nấm [Meati].
Lợi ích của việc kết hợp lợp tấm pin mặt trời với nông nghiệp là gì?
Đất có nhiều mục đích sử dụng khác nhau, không nhất thiết phải chỉ là một thứ. Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu về các cách sử dụng đất bên dưới tấm pin để canh tác tốt hơn, những gì chúng tôi nhận thấy là mái che năng lượng tạo nhiều bóng râm, điều đó có nghĩa là đất ít bị bốc hơi hơn. Nhiều độ ẩm được giữ lại trong đất hơn là khi không có tấm pin che chắn, đồng nghĩa với việc không phải tưới tiêu nhiều. Và nếu bạn đang ở trong một vùng khí hậu khô hạn hoặc bán khô hạn, thì việc này rất quan trọng.
Ông chia sẻ thêm đôi chút về nghiên cứu đang diễn ra tại trang trại?
NERL đang quan sát các loài hoa dại, hoa thụ phấn, bên dưới các tấm pin mặt trời và họ sẽ nghiên cứu về cỏ chăn nuôi đặt bên dưới một số tấm pin vào mùa tới. Đại học Arizona đang theo dõi các loại vi khí hậu khác nhau, so sánh sự phát triển của cây trồng bên dưới các tấm pin ở các độ cao khác nhau, cũng như bên ngoài mảng năng lượng mặt trời. Đại học Bang Colorado đang tìm hiểu xem nước di chuyển như thế nào bên dưới các tấm pin bằng cách đo độ ẩm của đất suốt cả mùa để hiểu rõ hơn về nơi mà độ ẩm lưu lại lâu hơn, và họ còn nghiên cứu về các lợi ích của hệ sinh thái mang lại như hấp thụ carbon.
Ông cũng đã tạo ra một tổ chức phi lợi nhuận để quảng bá về nông nghiệp quang điện, Trung tâm Kiến thức Nông nghiệp Colorado, ông có thể cho tôi biết thêm không?
Tôi nghĩ điều quan trọng là xã hội chúng ta cần biết là mình có thể làm được nhiều việc hơn với đất đai. Các nhà phát triển năng lượng mặt trời muốn lắp đặt hàng tấn tấm pin để đáp ứng các mục tiêu cho năng lượng sạch. Chúng ta không nên bỏ qua rằng đất bên dưới vẫn có thể sản xuất được. Chúng tôi chỉ phải thiết kế lại đôi chút cho các mảng năng lượng. Cụ thể là bạn phải đưa các tấm pin lên cao hơn. Nếu các tấm thu năng lượng ấy chạm đất, sẽ rất khó để trồng trọt bất cứ thứ gì bên dưới và thậm chí còn khó hơn nữa để người ta hoạt động canh tác. Về cơ bản, khi mà bạn đặt các tấm pin càng cao, thì những hoạt động bên dưới mảng năng lượng mặt trời càng dễ dàng thực hiện.
Biên dịch: Thích Làm Vườn
Nguồn: Treehugger (www.treehugger.com/agrivoltaics-jacks-solar-garden-clean-energy-5205559)
Tham khảo thêm: Jack's Solar Farm — Sprout City Farms
