Pertanian di bawah Panel Suria Menjimatkan Air Dan Mencipta Tenaga

Pertanian di bawah Panel Suria Menjimatkan Air Dan Mencipta Tenaga

Taman terbuka tradisional terletak di sebelah sistem agrivoltaik, di mana tumbuh-tumbuhan ditanam di bawah panel fotovoltaik solar. Kajian ini dijalankan di Biosphere 2, yang boleh dilihat di latar belakang. (Kredit: Patrick Murphy / U. Arizona)

Pertanian di bawah panel solar, proses yang dipanggil agrivoltaics, boleh meningkatkan pengeluaran makanan, penjimatan air, dan kecekapan pengeluaran elektrik, laporan penyelidik.

Ketahanan bangunan dalam tenaga boleh diperbaharui dan penghasilan makanan adalah cabaran asas dalam dunia yang berubah hari ini, terutama di rantau yang terdedah kepada panas dan kemarau.

Agrivoltaics, juga dikenali sebagai perkongsian solar, adalah idea yang mendapat daya tarikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Walau bagaimanapun, kajian sedikit sahaja telah memantau semua aspek makanan, tenaga, dan sistem air yang berkaitan, dan tidak ada yang menumpukan pada kawasan tanah kering - kawasan yang mengalami cabaran pengeluaran makanan dan kekurangan air, tetapi mempunyai kelebihan tenaga matahari.

"Ramai di antara kita mahu lebih banyak tenaga boleh diperbaharui, tetapi di manakah anda meletakkan semua panel itu? Apabila pemasangan solar berkembang, mereka cenderung berada di pinggir bandar, dan ini adalah sejarah di mana kami telah menumbuhkan makanan kami, "kata Greg Barron-Gafford, profesor bersekutu di Sekolah Geografi dan Pembangunan di Universiti Arizona dan pengarang utama kertas itu di Kelestarian Alam.

Di bawah naungan panel solar, peranti hijau yang digunakan untuk ujian mempunyai gambar pelakon Jeff Daniels sebagai wataknya dari Big Lebowski, yang terletak di sebelah beberapa tanaman kecilPenyelidik menggunakan instrumen untuk terus memantau beberapa faktor utama, termasuk tahap cahaya masuk, suhu udara, kelembapan relatif, suhu permukaan tanah, dan kelembapan tanah. (Foto: Greg Barron-Gafford / U. Arizona)

Satu kajian baru-baru ini di Malaysia Alam mendapati bahawa cropland semasa adalah "meliputi tanah dengan potensi kuasa solar PV terbesar" berdasarkan analisis luas cahaya matahari masuk, suhu udara, dan kelembapan relatif.

"Jadi apa guna tanah yang anda lebih suka makanan atau pengeluaran tenaga? Cabaran ini menyerang betul-betul di persimpangan hubungan persekitaran manusia, dan di sinilah ahli geografi bersinar! "Kata Barron-Gafford, yang juga seorang penyelidik dengan Biosphere 2. "Kami mula bertanya, 'Mengapa tidak melakukan kedua-duanya di tempat yang sama?' Dan kami telah menanam tanaman seperti tomato, lada, chard, kale, dan herba di bawah naungan panel solar sejak itu. "

Dibuat di bawah naungan

Menggunakan photovoltaic solar, atau PV, panel dan sayur-sayuran serantau, pasukan mencipta laman penyelidikan agrivoltaik pertama di Biosphere 2. Profesor dan pelajar, kedua-dua sarjana dan siswazah, mengukur segala-galanya dari ketika tumbuhan bercambah kepada jumlah tumbuhan karbon yang menghisap keluar dari atmosfera dan air yang mereka keluarkan, untuk pengeluaran makanan mereka sepanjang musim yang semakin meningkat.

Kajian ini memberi tumpuan kepada lada chiltepin, jalapeno, dan tumbuhan tomato ceri yang diletakkan di bawah pelbagai PV. Sepanjang musim tumbuh musim panas purata tiga bulan, penyelidik terus memantau tahap cahaya masuk, suhu udara, dan kelembapan relatif menggunakan sensor yang dipasang di atas permukaan tanah, dan suhu permukaan tanah dan kelembapan pada kedalaman 5 centimeter. Kedua-dua kawasan penanaman tradisional dan sistem agrivoltaic menerima kadar pengairan yang sama dan penyelidik menguji mereka menggunakan dua senario irigasi-pengairan harian dan pengairan setiap hari kedua.

Mereka mendapati bahawa sistem agrivoltaik ketara mempengaruhi tiga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan dan suhu pembiakan-udara, cahaya matahari langsung, dan permintaan atmosfera untuk air. Teduh panel PV yang disediakan menyebabkan suhu siang hari yang lebih sejuk dan suhu malam yang lebih panas daripada sistem penanaman tradisional langit terbuka. Terdapat juga defisit tekanan wap yang rendah dalam sistem agrivoltaik, yang bermaksud terdapat lebih banyak kelembapan di udara.

"Kami mendapati bahawa banyak tanaman makanan kami lebih baik di bawah naungan panel solar kerana mereka terselamat dari matahari langsung," kata Baron-Gafford. "Malah, jumlah pengeluaran buah chiltepin adalah tiga kali lebih besar di bawah panel PV dalam sistem agrivoltaic, dan pengeluaran tomato dua kali lebih besar!"

Jalapenos menghasilkan jumlah yang sama dalam kedua-dua sistem agrivoltaik dan plot tradisional, tetapi berbuat demikian dengan 65% kurang kehilangan air transpirasi.

"Pada masa yang sama, kami mendapati bahawa setiap peristiwa pengairan boleh menyokong pertumbuhan tanaman untuk beberapa hari, bukan hanya jam, seperti dalam amalan pertanian semasa. Penemuan ini menunjukkan kita dapat mengurangkan penggunaan air kita tetapi masih mengekalkan tahap pengeluaran makanan, "kata Barron-Gafford, sambil menyatakan bahawa kelembapan tanah kekal lebih kurang 15% lebih tinggi dalam sistem agrivoltaik daripada plot kawalan ketika mengairi setiap hari.

Lebih baik untuk panel solar juga

Di samping manfaat kepada tumbuhan, para penyelidik juga mendapati bahawa sistem agrivoltaik meningkatkan kecekapan pengeluaran tenaga. Panel solar memang sensitif terhadap suhu-kerana mereka panas, kecekapan mereka jatuh. Memupuk tanaman di bawah panel PV membenarkan penyelidik mengurangkan suhu panel.

"Panel-panel suria yang terlalu panas itu sebenarnya disejukkan oleh hakikat bahawa tanaman di bawahnya memancarkan air melalui proses transpirasi semulajadi mereka-seperti pelayan wanita di teras restoran kegemaran anda," kata Barron-Gafford.

"Semua yang dikatakan, itu adalah win-win-win dari segi memperbaiki cara kita mengembangkan makanan kita, menggunakan sumber air berharga kita, dan menghasilkan tenaga yang boleh diperbaharui."

Agrivoltaics untuk masa depan yang lebih hijau

Penyelidikan Barron-Gafford ke dalam agrivoltaik telah diperluaskan untuk memasukkan beberapa pemasangan solar di Tucson Unified School District, atau TUSD, tanah. Musa Thompson, yang memisahkan masa antara TUSD dan Sekolah Geografi dan Pembangunan, menyatakan bahawa pasukan itu juga menggunakan pemasangan solar TUSD untuk melibatkan pelajar K-12.

"Apa yang menarik saya kepada kerja ini ialah apa yang berlaku kepada pelajar K-12 apabila penglibatan mereka adalah berbangkit dan penyelidikan hidup dalam komuniti mereka," kata Thompson. "Perubahan dalam dinamik ini mewujudkan pelajar yang merasakan agensi dalam menangani cabaran besar seperti perubahan iklim."

Penulis mengatakan lebih banyak penyelidikan dengan spesis tumbuhan tambahan diperlukan. Mereka juga memerhatikan kesan-kesan agrivoltaik yang belum diterokai dalam bidang fizikal dan sosial yang membawa buruh ladang. Data awal menunjukkan bahawa suhu kulit boleh menjadi lebih kurang 18 darjah Fahrenheit apabila bekerja di kawasan agrivoltaik daripada pertanian tradisional.

"Perubahan iklim telah mengganggu pengeluaran makanan dan kesihatan pekerja ladang di Arizona," kata pengacara Gary Nabhan, ahli agroekologi di Pusat Southwest. "AS Southwestern melihat banyak stroke panas dan kematian berkaitan panas di kalangan pekerja ladang kami; ini boleh memberi impak langsung di sana juga. "

Barron-Gafford dan pasukannya kini bekerjasama dengan Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Negara Jabatan Tenaga AS untuk menilai sejauh mana pendekatan agrivolta dapat berfungsi di kawasan lain di negara ini dan bagaimana dasar-dasar serantau dapat mempromosikan pendekatan baru untuk menyelesaikan masalah-masalah yang meresap ini.

"Bayangkan impak yang kita dapati dalam komuniti kita-dan dunia yang lebih besar-dengan lebih kreatif berfikir tentang pertanian dan pengeluaran tenaga boleh diperbaharui bersama-sama," kata penulis seni Andrea Gerlak, profesor di Sekolah Geografi dan Pembangunan di Kolej Sosial dan Tingkah Laku Sains.

Coauthors tambahan adalah dari University of Arizona, University of Maryland, dan Makmal Tenaga Diperbaharui Kebangsaan. Pembiayaan untuk kajian ini datang dari Yayasan Sains Negara dan Jabatan Tenaga Nasional Tenaga Diperbaharui Makmal.

sumber: Universiti Arizona

Buku-buku yang berkaitan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi rasa takut dan tidak peduli yang luas, koalisi penyelidik, profesional dan ahli sains antarabangsa telah berkumpul untuk menawarkan satu set penyelesaian yang realistik dan berani terhadap perubahan iklim. Seratus teknik dan amalan dijelaskan di sini-ada yang terkenal; ada yang tidak pernah anda dengar. Mereka terdiri dari tenaga bersih untuk mendidik anak perempuan di negara berpendapatan rendah untuk amalan guna tanah yang menarik karbon dari udara. Penyelesaiannya wujud, bersifat ekonomi, dan masyarakat di seluruh dunia kini menguatkuasakan mereka dengan kemahiran dan keazaman. Tersedia di Amazon

Merancang Penyelesaian Iklim: Panduan Dasar untuk Tenaga Rendah Karbon

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan kesan perubahan iklim yang menimpa kita, keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah kaca global tidak kurang hebatnya. Ini adalah cabaran yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menanganinya ada sekarang. Sebilangan kecil dasar tenaga, yang dirancang dan dilaksanakan dengan baik, dapat membawa kita ke arah masa depan yang rendah karbon. Sistem tenaga besar dan kompleks, jadi dasar tenaga mesti fokus dan menjimatkan kos. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan berjaya. Pembuat dasar memerlukan sumber yang jelas dan komprehensif yang menggariskan dasar tenaga yang akan memberi kesan terbesar pada masa depan iklim kita, dan menerangkan bagaimana merancang polisi ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Menukar Semua: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Menukar Semua Naomi Klein berhujah bahawa perubahan iklim bukanlah satu lagi isu yang perlu difailkan antara cukai dan penjagaan kesihatan. Ini penggera yang menyeru kami untuk memperbaiki sistem ekonomi yang telah gagal dalam banyak cara. Klein dengan teliti membina kes untuk mengurangkan secara besar-besaran pelepasan rumah hijau kami adalah peluang terbaik kami untuk secara serentak mengurangkan ketidaksamaan yang menggerunkan, membayangkan semula demokrasi kami yang patah, dan membina semula ekonomi tempatan kami yang terbuang. Dia mendedahkan keputusasaan ideologi tentang penyangkalan perubahan iklim, khayalan para ahli geoengineers, dan kekalahan tragis terlalu banyak inisiatif hijau arus perdana. Dan dia menunjukkan persis mengapa pasar tidak-dan tidak dapat menyelesaikan krisis iklim tetapi sebaliknya akan membuat keadaan lebih teruk, dengan kaedah ekstraksi yang lebih melampau dan ekologi merosakkan, disertai dengan kapitalisme bencana yang meluas. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, dan ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.

 

AWAK JUGA MUNGKIN MENYUKAI

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestrss icon

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

VIDEOS TERKINI

Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
by Super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia untuk melarikan diri ketika kediaman mereka menjadi semakin tidak berpenghuni.
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
by Alan N Williams, et al
Laporan terbaharu dari Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahawa tanpa pengurangan ...
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
by Toby Tyrrell
Perlu evolusi 3 atau 4 bilion tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Sekiranya iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
by Brice Rea
Akhir zaman ais terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, dicirikan oleh fasa sejuk terakhir yang disebut Dryer Muda.
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan anda berada di pantai, melihat ke laut. Di hadapan anda terletak 100 meter pasir gersang yang kelihatan seperti…
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita dapat belajar banyak mengenai perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus kini mempunyai suhu permukaan…
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kemalangan dalam salah maklumat iklim, merangkum hujah-hujah utama yang digunakan untuk menimbulkan keraguan terhadap kenyataan ...
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, penutup ais laut di Laut Artik menyusut ke titik rendah pada pertengahan September. Tahun ini mengukur hanya 1.44…

ARTIKEL TERKINI

cahaya terang dari bawah bangunan kecil cahaya sawah bertingkat di bawah langit berbintang
Malam panas merosakkan jam dalaman nasi
by Matt Shipman-NC Negeri
Penyelidikan baru menjelaskan bagaimana malam yang panas mengekang hasil tanaman untuk padi.
Beruang kutub di gundukan besar ais dan salji
Perubahan iklim mengancam Kawasan Es Terakhir Kutub Utara
by Hannah Hickey-U. Washington
Sebahagian kawasan Arktik yang disebut Last Ice Area sudah menunjukkan penurunan ais laut musim panas, kata para penyelidik.
tongkol jagung dan daun di tanah
Untuk mengasingkan karbon, biarkan sisa tanaman menjadi busuk?
by Ida Eriksen-U. Kopenhagen
Bahan tanaman yang busuk di tanah menjadikan kompos yang baik dan memainkan peranan penting dalam menyekat karbon, menurut hasil penyelidikan.
gambar
Pohon mati kehausan dalam kemarau Barat - inilah yang berlaku di dalam urat mereka
by Daniel Johnson, Penolong Profesor Fisiologi Pokok dan Ekologi Hutan, University of Georgia
Seperti manusia, pokok memerlukan air untuk bertahan pada hari-hari yang panas dan kering, dan mereka dapat bertahan hanya dalam masa yang singkat di bawah panas yang melampau
gambar
Iklim dijelaskan: bagaimana IPCC mencapai konsensus saintifik mengenai perubahan iklim
by Rebecca Harris, Pensyarah Kanan dalam Klimatologi, Pengarah, Program Futures Iklim, University of Tasmania
Apabila kita mengatakan ada konsensus saintifik bahawa gas rumah hijau yang dihasilkan manusia menyebabkan perubahan iklim, apa yang…
Panas iklim mengubah kitaran air Bumi
by Tim Radford
Manusia mula mengubah kitaran air Bumi, dan tidak dengan cara yang baik: mengharapkan hujan monsun kemudian dan lebih dahaga ...
Perubahan iklim: ketika kawasan pegunungan menjadi panas, pembangkit listrik tenaga air mungkin rentan
Perubahan iklim: ketika kawasan pegunungan menjadi panas, pembangkit listrik tenaga air mungkin rentan
by Simon Cook, Pensyarah Kanan Perubahan Alam Sekitar, University of Dundee
Sekitar 27 juta meter padu batu dan es glasier runtuh dari Ronti Peak di utara Himalaya India pada…
Warisan nuklear adalah sakit kepala yang mahal untuk masa depan
by Paul Brown
Bagaimana anda menyimpan sisa nuklear yang dibelanjakan dengan selamat? Tiada siapa yang tahu. Ini akan menjadi sakit kepala yang mahal bagi keturunan kita.

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

Sikap baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comIklimImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 lahirnya Penerbitan. Hak cipta terpelihara.