آیا کشاورزی خورشیدی می تواند صنعت کشاورزی مدرن را نجات دهد؟

زندگی یک کشاورز همیشه پر از زحمت و چالش های فراوان بوده است.این امری آشکار نیست که بگوییم در سال 2020 چالش های بیش از هر زمان دیگری برای کشاورزان و صنعت به طور کلی وجود دارد.علل آنها پیچیده و متنوع است، و واقعیت های پیشرفت تکنولوژی و جهانی شدن اغلب مصائب اضافی بر وجود آنها افزوده است.

اما نمی توان از این موضوع چشم پوشی کرد که چنین پدیده هایی فواید زیادی نیز برای کشاورزی به همراه داشته است.بنابراین، اگرچه صنعت به یک دهه جدید با موانع بزرگ‌تری برای بقای خود نسبت به گذشته نگاه می‌کند، نوید استفاده انبوه فناوری‌های نوظهور نیز وجود دارد.فن آوری که می تواند به کشاورزان نه تنها کمک کند که پایدار باشند، بلکه رشد کنند.خورشیدی بخش مهمی از این دینامیک جدید است.

از سال 1800 تا 2020

انقلاب صنعتی کشاورزی را کارآمدتر کرد.اما این امر همچنین باعث نابودی دردناک مدل اقتصادی قبلی شد.همانطور که تکنولوژی پیشرفت کرد، باعث شد برداشت سریعتر انجام شود، اما به هزینه نیروی کار.از دست دادن مشاغل در نتیجه نوآوری در کشاورزی از آن زمان به یک روند رایج تبدیل شده است.چنین ظهورات جدید و تغییراتی در کشاورزان نمونه موجود اغلب به همان اندازه مورد استقبال و نفرت قرار گرفته اند.

در عین حال، نحوه تقاضا برای صادرات محصولات کشاورزی نیز تغییر کرده است.در دهه‌های گذشته، ظرفیت کشورهای دوردست برای تجارت کالاهای کشاورزی - در حالی که در همه موارد به هیچ وجه غیرممکن نبود - چشم‌انداز بسیار دشوارتری بود.امروزه (با در نظر گرفتن تأثیری که همه‌گیری ویروس کرونا به طور موقت بر این فرآیند گذاشته است) مبادله جهانی کالاهای کشاورزی با سهولت و سرعتی انجام می‌شود که در دوره‌های گذشته غیرقابل تصور بود.اما این نیز اغلب فشار جدیدی را بر کشاورزان وارد کرده است.

بله، بی‌تردید برخی از چنین تغییری منتفع شده‌اند – و از چنین تغییری به‌شدت سود برده‌اند – چرا که مزارع تولیدکننده کالاهای «پاک و سبز» در سطح جهانی، اکنون بازاری بین‌المللی برای صادرات دارند.اما برای کسانی که کالاهای معمولی بیشتری می فروشند، یا متوجه می شوند که بازار بین المللی مخاطبان داخلی آنها را با همان محصولاتی که می فروشند اشباع کرده است، مسیر حفظ سود ثابت در سال و سال بسیار دشوارتر شده است.

در نهایت، چنین روندهایی نه تنها برای کشاورزان، بلکه برای همه مشکلات دیگر است.به خصوص آنهایی که در کشورهای بومی خود هستند.پیش‌بینی می‌شود که در سال‌های آینده، جهان در نتیجه عوامل متعدد، از جمله تهدید فزاینده تغییرات اقلیمی، ناپایدارتر شود.در این راستا، اساساً هر ملتی در تلاش برای امنیت غذایی خود با فشارهای جدیدی مواجه خواهد شد.انتظار می رود بقای کشاورزی به عنوان یک مدل شغلی و اقتصادی قابل دوام در سطح محلی و جهانی فوریت فزاینده ای داشته باشد.اینجاست که خورشید می تواند عنصر مهمی در آینده باشد.

خورشیدی به عنوان یک نجات دهنده؟

کشاورزی خورشیدی (AKA "agrophotovoltaics" و "دو منظوره کشاورزی") به کشاورزان اجازه می دهد تا نصب کنند.پنل های خورشیدیکه راهی برای کارآمدتر کردن مصرف انرژی و افزایش مستقیم قابلیت‌های کشاورزی آنها ارائه می‌دهد.برای کشاورزانی که زمین‌های کوچکی دارند، به‌ویژه - چیزی که معمولاً در فرانسه دیده می‌شود - کشاورزی خورشیدی راهی برای جبران هزینه‌های انرژی، کاهش استفاده آنها از سوخت‌های فسیلی و دمیدن جان تازه‌ای به عملیات موجود فراهم می‌کند.

در واقع، طبق یافته ای در سال های اخیر، آلمانموسسه فراونهوفردر نظارت بر عملیات آزمایشی در منطقه دریاچه کنستانس کشور، آگروفوتوولتائیک در مقایسه با عملیاتی که در همان دوره دارای کاربرد دوگانه نبود، بهره‌وری مزرعه را 160 درصد افزایش داد.

مانند صنعت خورشیدی به عنوان یک کل، agrophotovoltaics جوان باقی مانده است.با این حال، در کنار تأسیساتی که در حال حاضر به طور کامل در سراسر جهان کار می کنند، پروژه های آزمایشی متعددی در فرانسه، ایتالیا، کرواسی، ایالات متحده آمریکا و فراتر از آن وجود دارد.تنوع محصولاتی که می توانند در زیر سایبان های خورشیدی رشد کنند (که امکان تغییر مکان، آب و هوا و شرایط را فراهم می کند) بسیار چشمگیر است.گندم، سیب‌زمینی، لوبیا، کلم پیچ، گوجه‌فرنگی، چغندر سوئیس و سایرین همگی با موفقیت در تاسیسات خورشیدی رشد کرده‌اند.

محصولات نه تنها در چنین تنظیماتی با موفقیت رشد می کنند، بلکه می توانند فصل رشد خود را به لطف شرایط بهینه با استفاده دوگانه افزایش دهند که گرمای بیشتری را در زمستان و آب و هوای خنک تر در تابستان فراهم می کند.یک مطالعه در منطقه ماهاراشترا هند نشان دادبازده محصول تا 40 درصد بیشتر استبه لطف کاهش تبخیر و سایه اضافی، نصب آگروفوتوولتائیک ارائه شده است.

یک زمین واقعی

اگرچه هنگام ترکیب صنایع خورشیدی و کشاورزی با هم چیزهای مثبتی وجود دارد، اما چالش‌هایی در راه است.در نقش جرالد لیچ، رئیسفدراسیون کشاورزان ویکتوریاکمیته مدیریت زمین، یک گروه لابی که از منافع کشاورزان در استرالیا دفاع می کند، به مجله Solar گفت.,"به طور کلی، VFF از توسعه های خورشیدی حمایت می کند، تا زمانی که آنها به زمین های کشاورزی با ارزش بالا، مانند مناطق آبیاری، تجاوز نکنند."

به نوبه خود، «VFF معتقد است که به منظور تسهیل فرآیند منظم برای توسعه تولید خورشیدی در زمین‌های کشاورزی، پروژه‌های مقیاس بزرگ که برق شبکه را تامین می‌کنند باید به یک فرآیند برنامه‌ریزی و تأیید نیاز داشته باشند تا از عواقب ناخواسته جلوگیری شود.ما از کشاورزانی حمایت می کنیم که بتوانند تاسیسات خورشیدی را برای استفاده خود نصب کنند و بدون نیاز به مجوز این کار را انجام دهند.

برای آقای لیچ، ظرفیت ترکیب تاسیسات خورشیدی با کشاورزی و حیوانات موجود نیز جذاب است.

ما مشتاقانه منتظر پیشرفت‌هایی در کشاورزی خورشیدی هستیم که به آرایه‌های خورشیدی و کشاورزی اجازه می‌دهد تا با هم وجود داشته باشند و منافع متقابل برای صنایع کشاورزی و انرژی داشته باشد.

"توسعه های خورشیدی زیادی وجود دارد، به ویژه توسعه های خصوصی، جایی که گوسفندان در میان صفحات خورشیدی پرسه می زنند.گاوها خیلی بزرگ هستند و خطر آسیب رساندن به پنل های خورشیدی را دارند، اما گوسفندها، تا زمانی که تمام سیم کشی ها را دور از دسترس پنهان کنید، برای پایین نگه داشتن چمن ها بین پانل ها عالی هستند.

علاوه بر این، به عنوان دیوید هوانگ، مدیر پروژه برای توسعه انرژی های تجدید پذیرانرژی جنوبیبه مجله خورشیدی گفت: «قرار دادن یک مزرعه خورشیدی می تواند چالش برانگیز باشد، زیرا زیرساخت های برق در مناطق منطقه ای نیاز به ارتقاء برای حمایت از انتقال انرژی های تجدیدپذیر دارد.ادغام فعالیت‌های کشاورزی در کشاورزی خورشیدی همچنین باعث پیچیدگی در طراحی، عملیات و مدیریت یک پروژه می‌شود.

درک بهتر پیامدهای هزینه و حمایت دولت برای تحقیقات بین رشته ای ضروری به نظر می رسد.

اگرچه هزینه انرژی خورشیدی به طور کلی در حال کاهش است، اما واقعیت این است که تاسیسات کشاورزی خورشیدی می‌توانند گران بمانند - مخصوصاً اگر آسیب ببینند.در حالی که تقویت و حفاظت برای جلوگیری از چنین احتمالی اعمال می شود، آسیب تنها به یک قطب می تواند به یک مشکل بزرگ تبدیل شود.مشکلی که ممکن است فصل به فصل اجتناب از آن بسیار سخت باشد، اگر یک کشاورز هنوز نیاز به استفاده از تجهیزات سنگین در اطراف نصب داشته باشد، به این معنی که یک چرخش اشتباه فرمان به طور بالقوه می تواند کل تنظیمات را به خطر بیندازد.

برای بسیاری از کشاورزان، راه‌حل این مشکل یکی از محل‌گذاری بوده است.جدا کردن تاسیسات خورشیدی از سایر مناطق کشاورزی می‌تواند برخی از بهترین مزایای کشاورزی خورشیدی را از دست بدهد، اما امنیت بیشتری را در اطراف ساختار ایجاد می‌کند.در این نوع چیدمان، زمین های اصلی منحصراً برای کشاورزی در نظر گرفته شده است، با زمین های فرعی (با کیفیت درجه دوم یا درجه سوم که در آن خاک به اندازه کافی غنی از مواد مغذی نیست) برای تأسیسات خورشیدی استفاده می شود.چنین ترتیبی می تواند تضمین کند که اختلال در فعالیت های کشاورزی موجود به حداقل می رسد.

سازگاری با سایر فناوری های نوظهور

در شناخت عادلانه وعده خورشیدی برای کشاورزی در آینده، نمی توان نادیده گرفت که سایر فناوری هایی که وارد صحنه می شوند، نمونه ای از تکرار تاریخ خواهند بود.رشد پیش‌بینی‌شده در استفاده از هوش مصنوعی (AI) در این بخش نمونه‌ای کلیدی از این موضوع است.اگرچه حوزه رباتیک هنوز به اندازه کافی پیشرفت نکرده است که ما شاهد پرسه زدن ربات های بسیار پیشرفته در مورد خواص ما برای انجام کارهای یدی باشیم، مطمئناً در حال تغییر در این مسیر هستیم.

علاوه بر این، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادهای AKA) در حال حاضر در بسیاری از مزارع مورد استفاده قرار می گیرند و انتظار می رود ظرفیت آنها برای انجام وظایف مختلف در آینده افزایش یابد.در آنچه که موضوع اصلی در ارزیابی آینده صنعت کشاورزی است، کشاورزان باید به دنبال تسلط بر فناوری پیشرفته برای کسب سود خود باشند - در غیر این صورت ریسک می کنند که سود آنها توسط پیشرفت های فناوری تسلط یابد.

پیش بینی پیش رو

بر کسی پوشیده نیست که آینده کشاورزی شاهد تهدیدات جدیدی خواهد بود که بقای آن را تهدید می کند.این نه تنها به دلیل پیشرفت فناوری، بلکه به دلیل تأثیر تغییرات آب و هوایی است.در عین حال، علی‌رغم پیشرفت‌های فناوری، کشاورزی در آینده همچنان - حداقل برای سال‌های آینده، اگر نه برای همیشه - نیاز به تخصص انسانی دارد.

درست است، اگر گذشته چیز دیگری باشد، این همه مشکلات را حل نمی کند یا همه مشکلات را برطرف نمی کند، اما به این معنی است که در دوره بعدی کشاورزی پویایی جدیدی وجود خواهد داشت.یکی که در آن انرژی خورشیدی پتانسیل بسیار زیادی را به عنوان یک فناوری سودمند ارائه می دهد و نیاز به امنیت غذایی بیشتر ضروری است.خورشیدی به تنهایی نمی تواند صنعت کشاورزی مدرن را نجات دهد - اما مطمئنا می تواند ابزار قدرتمندی برای کمک به ساخت فصل جدید قوی برای آن در آینده باشد.