(سیستم فتوکشاورزی (کشاورزی خورشیدی

 

(سیستم فتوکشاورزی (کشاورزی خورشیدی :

 در این مطلب به بررسی طرحی که در سال ­های اخیر با عنوان فتوکشاورزی (کشاورزی خورشیدی) مطرح شده است، می پردازیم.

گسترش انرژی ­های تجدیدپذیر و توجه جوامع پیشرفته به کاهش استفاده از سوخت­ های فسیلی سبب شده روش های نوین و خلاقانه­ ای به ذهن پژوهشگران فعال در این حوزه جهت افزایش بهره­ وری خطور کند. معمولا نیروگاه­ های خورشیدی برروی سقف ساختمان­ های مسکونی و یا زمین ­های زراعی نصب می­­شوند. در حالت دوم یعنی در صورتی که بخشی از یک زمین کشاورزی به نیروگاه خورشیدی اختصاص یابد، معمولا صاحبان زمین آن بخش از زمین را جزو قسمت مرده زمین از لحاظ کشاورزی محسوب می­ کنند. .

در تحقیقات صورت گرفته در حوزه کشاورزی کمتر به تمام جوانب مربوطه (تولید مواد غذایی، انرژی، سیستم آبیاری و…) پرداخته می ­شود. به طوریکه زمین­ های خشک و مناطق نامناسب برای کشاورزی (ولی مناسب برای نیروگاه خورشیدی) در این تحقیقات نادیده گرفته می ­شوند. همچنین اکثر زمین­ داران و کشاورزان متقاضی نیروگاه با این چالش روبه رو هستند که محل مناسبی برای نصب پنل ­های خورشیدی پیدا کنند.

برای ظرفیت ­های  بزرگ نیروگاه خورشیدی، محل نصب معمولا در حاشیه شهرها در نظر گرفته می­ شود. جاییکه زمین­ های کشاورزی نیز به وفور یافت می ­شوند. سوالی که اینجا مطرح می­شود این است که کدام تصمیم برای یک زمین کشاورزی مناسب تر است، کشاورزی یا تولید برق؟ آیا می­توان از هردو کاربرد به صورت همزمان بهره برد؟ براساس پژوهشی که اخیرا در مجله Nature منتشر شده به بررسی وضعیت زمین­ هایی که در آنها علاوه بر کشاورزی، تولید برق خورشیدی نیز صورت می ­گیرد، پرداخته شده است.

تاثیر پنل­ ها بر کشاورزی:

بر این اساس، سه عامل در فتوکشاورزی مطرح می ­باشند که بر تولیدات کشاورزی و رشد گیاهان اثرگذار خواهند بود : 1- دمای هوا 2- نور مستقیم خورشید 3- آب مورد نیاز. سایه ای که پنل ­های خورشیدی برای زمین کشاورزی ایجاد می­کند موجب کاهش دمای محیط در طول روز و افزایش دمای هوای در طول شب (نسبت به کشاورزی سنتی که در فضای کاملا روباز انجام می ­گیرد) می­شود. همچنین به دلیل افزایش فشار بخار آب در سیستم ­های فتوکشاورزی، محل مورد نظر از رطوبت بیشتری بیشتری برخوردار خواهد بود. در این تحقیق با توجه به نتایج آزمایشات انجام شده، مشاهده می شود که تعداد زیادی از محصولات عملکرد بهتری با وجود سایه پنل ها (و عدم تابش مستقیم آفتاب) از خود نشان می دهند. به عنوان مثال با این روش، تولید نوعی از فلفل­ ها تا سه برابر و گوجه فرنگی تا دو برابر بیشتر از روش سنتی انجام گرفته است. در مورد فلفل هالوپینو تولید در هر دو روش یکسان بود ولی تلفات آب ناشی از تنفس گیاهان تا 65 درصد با سیستم فتوکشاورزی کاهش یافت. همچنین نتایج نشان می ­دهد که برای تولید یکسان به مقدار آب کمتری در روش فتوکشاورزی نیاز است چرا که رطوبت باقیمانده در خاک تا 15 درصد بیشتر خواهد بود.

تاثیر کشاورزی بر پنل ها:

 تاثیرات مثبتی که در سیستم فتوکشاورزی رخ می­دهد دو طرفه می باشد. بدین منظور که علاوه بر امتیازاتی که پنل­های خورشیدی برای کشاورزی به ارمغان می آورند، عملکرد نیروگاه خورشیدی نیز با وجود محصولاتی که در زیر پنل ها در حال رشد هستند بهبود می یابد. همانطور که می دانید بازدهی پنل های خورشیدی با دمای محیط رابطه معکوس دارد. یعنی هرچه دمای محیط افزایش می یابد، بازدهی نیروگاه خورشیدی کاهش می یابد. کشت محصولات در زیر پنل ها این قابلیت را به صاحبان نیروگاه خورشیدی می دهد تا دمای محیط(زیر پنل های خورشیدی) را کاهش دهند که این امر منجر به افزایش انرژی تولیدی نیروگاه خورشیدی خواهد شد. در واقع تنفس گیاهان در زیر پنل ها باعث انتشار بخار آب و سپس قطرات آب شده که در نهایت منجر به خنک شدن صفحات خورشیدی می شود.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که سیستم های فتوکشاورزی یک روش برد-برد برای افزایش تولید محصولات کشاورزی و همچنین افزایش راندمان نیروگاه های خورشیدی می باشد.