FoodPro Preloader

Solar Farms Produce Power-and Food


Getty Images Fra Ensia (finn den originale historien her); gjengitt med tillatelse. På en nylig solenergi-konferanse i Minneapolis deles deltakerne på happy hour-smaksfrie pints av en lokal honningbasert India Pale Ale kalt "Solarama Crush." ​​Minnesota-baserte 56 Brewing gjør det glatte IPA ved hjelp av honning fra elveblest som ligger på solfarmanlegg utenfor Twin Cities. Honnin

Getty Images

Fra Ensia (finn den originale historien her); gjengitt med tillatelse.

På en nylig solenergi-konferanse i Minneapolis deles deltakerne på happy hour-smaksfrie pints av en lokal honningbasert India Pale Ale kalt "Solarama Crush." ​​Minnesota-baserte 56 Brewing gjør det glatte IPA ved hjelp av honning fra elveblest som ligger på solfarmanlegg utenfor Twin Cities.

Honningsproduksjonene Travis og Chiara Bolton beholder bier på tre solar gårder der utviklere frøet opprinnelige planter under og rundt paneler. "Fordelen med disse områdene er at de med vilje er plantet for pollinatorer, " sier Travis Bolton. "På disse nettstedene prøver de virkelig å få dem tilbake til en innfødt prairie, og det er en fordel for oss."

Innfødte planter har erstattet turfgrass og grus som go-to bedding til solhager i Minnesota, et resultat av en 2016 statsstandard som beskriver hvordan utviklere kan skape pollinator-vennlige miljøer. Mer enn halvparten av de 4 000 hektar solark gårdene som ble bygget i 2016 og 2017, har innfødte planter som ikke bare har nytte av pollinatorer, men også forskjønner stedet.

Selv om Minnesota kan være i forkant av å oppmuntre solenergi gård utviklere til å vokse opprinnelige planter, er det langt fra det eneste stedet som studerer hvordan solfarmanlegg kan høste mer enn bare energi. Universiteter i USA, Tyskland og andre steder tester konseptet om "dual use farming", som noen talsmenn kaller det, hvor avlinger vokser under baldakiner av solcellepaneler. De finner at de vokser like bra - og i noen tilfeller bedre enn avlinger i full sol.

Alle slags fordeler

Å legge til planter til solbruk går med alle slags fordeler til fasilitetene som primære mål å redusere karbonutslipp og utvide fornybar energi. "Solutviklingen skjer i stor skala, ettersom landene blir omgjort fra jordbruksland eller ubrukt land til solprosjekter, " sier Jordan Macknick, ledende analytiker for energi-vann-land med Nasjonalt fornybar energi-laboratorium (NREL), som finansierer forskning på virkningen av innfødte og avlinger planter vokst i solar gårder. "Det representerer en fantastisk mulighet til å forbedre vårt landbruk og forbedre matenes sikkerhet samtidig som vi utvikler energi på samme tid."

Å legge til planter til solbruk går med alle slags fordeler til fasilitetene som primære mål å redusere karbonutslipp og utvide fornybar energi. Og innfødt vegetasjon kan bidra til å forbedre helsen til pollinatorer, som er truet av habitatttap, plantevernforgiftning, dårlig ernæring, sykdom, redusert genetisk mangfold og mange andre faktorer. Som et resultat av dette, reduserte honeybee kolonier brukt til honning produksjon fra 5, 7 millioner på 1940-tallet til rundt 2, 7 millioner i dag. Pollinatorer har også en enorm innvirkning på økonomien ved å årlig bidra med USD 24 milliarder til landets økonomi.

Med mer land som er viet til solenergiproduksjon, synes ideen om å gjøre disse hektarens pollinator vennlig å gjøre økologisk og økonomisk sans. "Det er en god måte å fremme og beskytte pollinatorhelsen, " sier Val Dolcini, president og administrerende direktør i San Francisco-baserte Pollinator Partnership, en ideell organisasjon som promoterer pollinator-miljøer.

Innfødte planter i underpanel nyter ikke bare deres umiddelbare solbruk, men også nærliggende grøntområder. Lee Walston, en økolog ved Argonne National Laboratory, sier at pollinerende insekter strever seg utover solinstallasjoner til andre landbruksfelt, hvor de bidrar til å øke produksjonen. Native plantings tilby tilflukt for fallende arter som monark sommerfugler og rustne patched humlebees mens tjene det ekstra formålet med å kontrollere vannet og erosjon, legger han til.

Innfødte hager og grønnsaker tilbyr også en estetisk fordel som ikke har noe å gjøre med paneler eller landbruksproduksjon, sier advokater. De gir en mer fargerik og behagelig visuell tapetri i stedet for den monolitiske grønt av greske gres eller grusgrus, en funksjon som ikke skal undervurderes på et tidspunkt da noen samfunn forsøker å stoppe solhageutvidelsen delvis skyldes den ensartede monotoni av endeløse rader av paneler.

NREL-finansiert forskning fant voksende innfødte planter kunne redusere kostnadene for oppkjøpskostnader, redusere kontrollkostnader for ugress, langsom paneldegradering og skive tillater kostnader.

Pilotprosjekter

Pilotprosjekter i Massachusetts, Arizona, Tyskland, Kina, Kroatia, Italia, Japan og Frankrike ser oppmuntrende til å blande avlinger med solcellepaneler, referert til som "dual use" gårder fordi de tilbyr både landbruks- og elektrisk produksjon. "Hittil har pilotene vært svært vellykkede med å vise at du kan vokse avlinger og lage strøm på samme tid, " sier Macknick.

En dual-use gård som drives av University of Massachusetts-Amherst vokser en rekke planter-peppers, bønner, koriander, tomater, svitsch chard, kale-under solcellepaneler forhøyet omtrent 7, 5 til 9 fot (3 meter) eller mer over bakken til tillate lettere høsting hovedsakelig for hånd. Projektforskere har funnet ut at 1 til 1, 2 meter (3 til 4 fots) hull mellom panelklynger førte til at avkastningsutbyttet nesten var det samme som det de ville ha vært i solsider.

En av de første konseptene for blanding av sol og jordbruk, kalt "agrophotovoltaics" (APV), ble utviklet for mer enn tre tiår siden av fysikeren Adolf Goetzberger. Forskningsinstituttet Goetzberger opprettet - Fraunhofer-instituttet for solenergisystemer - endelig kom seg rundt for å bygge sin egen farm for tobruk på en tredjedel av en hektar (litt over tre fjerdedeler av en hektar) ved et eksisterende gårdskooperativ et par år siden. Instituttet forhøyet 720 solcellepaneler høyt nok til gårdsmaskiner for å høste planter under og i nærheten, ifølge en pressemelding fra 2017.

Forskerne plantet hvete, poteter, knollhvirvel og kløvergress i det åpne og under panelene og sammenlignet utbyttene. Solar shading reduserte produksjonen 5, 3 prosent til 19 prosent. Men elektrisitet fra panelene, som fanger både indirekte og direkte lys, ble brukt til å drive et avlingeringsanlegg og elektrisk gårdsmaskiner, motsetning av disse kostnadene og økning av arealbrukers effektivitet med 60 prosent.

Mens gården gjorde en fortjeneste, virket forskerholdet litt skeptisk til å hevde at tilnærmingen kunne fungere overalt på hvilken som helst skala. Prosjektleder Stephan Schindele sa i pressemeldingen at "for å gi det nødvendige proof of concept-konseptet før markedsinngangen, må vi sammenligne flere teknologiske anvendelser av APV, demonstrere overførbarheten til andre regionale områder og også innse større systemer .”

På samme måte vokser landbruksfakultetsmedlemmer på Josip Juraj Strossmayer University of Osijek i Kroatia skygge-lykkelige økologiske grønnsaker under solkano på en lokal gård som drives delvis av fakultetets medlemmer. Den genererte energien går til makten på gårdens vanningsanlegg og gårdsmaskiner. I Østerrike skapte en gründer et system som ligner APV, men bruker færre stasjonære poler ved å plassere paneler på en kabelinfrastruktur for å redusere kostnader og potensielle ulykker som involverer gårdsmaskiner. APV-systemer blir testet i en annen del av Tyskland og i flere andre land.

Greg Barron-Gafford, lektor i School of Geography and Development ved University of Arizona, har jobbet med et "agrivoltaisk" pilotprosjekt - i utgangspunktet den amerikanske versjonen av APV-i to år. Tucson offentlige skoler med eksisterende solkledninger brukes, samt universitetets Biosphere 2 forskning og offentlige utdanningssenter. Fokusert i utgangspunktet på å redusere varmeisolens effekt av solcellepaneler, ble prosjektet morphed til en test avling avkastning under paneler.

En første runde på en salsa-hage med koriander, pepper og tomat "var fantastisk, " sier Barron-Gafford. Crops vokst under panelene kreves bare halvparten av vannet til de som vokser ut i det åpne og vokste godt i mikroklimaet under panelene. "Planter synes å elske de modulerte temperaturene, " sier han.

Paneler beskytter plantene mot frost, noe som tillater en lengre sesong for avokado, koriander, paprika, tomater og mango. På slutten av våren begynte forskerne å høste en vinteravling av gulrøtter, kale, chard og citrongras. "Det har virkelig vært noe å se på, " sier han.

Forsøket fant også andre fordeler for panelene. Hudtemperaturen til mennesker som høster avlinger under panelene var 25 grader kjøligere enn de som trente i solen, ikke noe saken i en tilstand med brennende somre. Og noen hevder at den nyanserte produsenten smaker bedre enn konvensjonelt dyrkede avlinger.

Barron-Gafford vil gjerne prøve to-brukskonseptet ut i samarbeid med en farmasøytisk støttet landbruk (CSA) gård som vil innebære minst 10 hektar grøntland under solcellepaneler, sier han. Ekstrakostnaden ved å legge til en solkule over avlinger kan betales med 5 prosent gevinst i kraftproduksjon sett på paneler i Arizona, redusert vedlikehold og premiepriser for solkultivarer.

Til tross for de lovende resultatene av pilotprosjekter med to gårder, er ideen om en fremtid hvor amerikanske gårder vil bli dekket av solcylinder, ikke sannsynlig når som helst snart. Rob Davis er direktør for senter for pollinatorer i energi på nonprofit Fresh Energy i St. Paul. De store stillasene som holder solcellepaneler, koster mye penger, sier han, og en dårlig sving av en gårdshoveddriver som treffer et innlegg, kan bringe hundre tusen dollar av solcellepaneler ned.

På steder der landbruksområdet er stramt og elektrisitetsprisene høye, for eksempel Europa, kan økonomien spille ut for frivillige bedrifter. I USA forblir imidlertid jordbruksmark relativt rikelig, og det er lite sannsynlig at hektar med baldakiner er mulige, med mindre energi og jordbruksmarkeder endres, sier han.

"Det er mange forskjellige måter å designe solceller som gir betydelige fordeler for landbruket, " sier Davis. "En av de måtene som absolutt er den mest kostnadseffektive - og fortsetter den akselererte frekvensen av storskala sol som trengs for å takle klimaendringer, er å skape pollinator habitat i og rundt solprosjekter."

Innfødte planter har sine egne utfordringer, som for eksempel oppfatningen av høyere plantekostnader på forhånd, delvis dempet av mindre nødvendig vedlikehold. Ikke alle naboer i solbruken er forelsket i innfødte, heller, på grunn av deres noen ganger mindre enn ryddige utseende. Davis argumenterer imidlertid for at amerikanske bønder er om bord med mer innfødte habitater, fordi de ikke kan være i fare for at de ikke er pollinatorer.

"De forstår behovet for å holde pollinatorer levende og i overflod" for å frø fruktene og grønnsakene de vokser, for å maksimere utbyttene og for å unngå mer regulering, legger han til. "Denne muligheten frigjør private dollar og deponerer solenergi kapital i å investere i høy kvalitet pollinator habitat som er sterkt trengte i landbruket."

Agn og bryterRussisk Team har nådd Buried Antarctic Lake, Rapporter sierLeserne svarer på september 2017-utgavenHvor skal dyrene gå som klimaendringer?Antarktiske isbreer mistet fantastisk mengde bakken i de siste åreneFlimrende Fallacy: Myten om Compact Fluorescerende Lightbulb HodepineSpacecraft oppdager partikkel akselerator på SaturnHard Rock: Asteroid Lutetia kan være et intakt igjen fra planetarisk formasjon