Կլիմայի շարունակական փոփոխության ժամանակ սննդի արտադրության ճկունության բարձրացումը և վերականգնվող էներգիայի արտադրության խթանումը երկուսն էլ հիմնարար մարտահրավերներ են այսօրվա աշխարհում:
Այնուամենայնիվ, արևային էներգիայի արտադրությունը դառնում է ավելի շահավետ օգտագործում մշակաբույսերի համար, ինչը հանգեցրել է մտավախությունների, որ արևային տնտեսությունները կփոխարինեն սննդի արտադրությունը:
Հնարավոր լուծումներից մեկը ագրոգոլտային է` գյուղատնտեսության և արևային ֆոտովոլտային վահանակների համատեղ տեղակայումը, որը կարող է պահպանել բերքի արտադրությունը, արտադրել վերականգնվող էներգիա, նվազեցնել ջրի օգտագործումը և բարձրացնել ֆերմերային տնտեսությունների շահութաբերությունը:
Այնուամենայնիվ, ֆերմերները աջակցության կարիք ունեն ագրովոլտային համակարգերի համար առավել հարմար բերքի և տեղանքների, ինչպես նաև արևային վահանակների նախագծման և տեղադրման հարցում, որոնք պահպանում կամ բարձրացնում են բերքատվությունը:
ԱՄՆ Գյուղատնտեսության դեպարտամենտի Պարենի և գյուղատնտեսության ազգային ինստիտուտի կողմից 10 միլիոն դոլարի նոր դրամաշնորհը թույլ կտա հետազոտողներին ուսումնասիրել, թե ինչպես լավագույնս օպտիմալացնել ագրովոլտային համակարգերի դիզայնը տարբեր տեսակի հողերի և կլիմայական սցենարների դեպքում:
Չորսամյա նախագծի առաջատար ինստիտուտը, որը կոչվում է «Գյուղատնտեսական և ֆոտոգալվանային էլեկտրաէներգիայի համակարգերի կայուն տեղակայում» կամ SCAPES, Իլինոյսի Ուրբանա-Շեմփեյնի համալսարանն է: Գործընկեր ինստիտուտները ներառում են Արիզոնայի համալսարանը, Կոլորադոյի պետական համալսարանը, Օբուրնի համալսարանը, Իլինոյս Չիկագոյի համալսարանը և Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիան: Ծրագիրը ֆինանսավորվում է Գյուղատնտեսության և սննդի գիտահետազոտական ինստիտուտի Կայուն գյուղատնտեսական համակարգեր ծրագրի միջոցով: Արիզոնայի համալսարանը կստանա 1.725 միլիոն դոլար դրամաշնորհային ֆինանսավորում:
Greg Barron-Gafford-ի հետազոտական թիմը ներառում է UArizona-ի բակալավրիատի և մագիստրատուրայի ուսանողներ: Բարոն-Գաֆֆորդը, աջից, նկարում ուսանողներ Ալիսա Սալազարի, Լեանդրո Ֆելփս-Գարսիայի և Իսայա Բարնեթ-Մորենոյի հետ:
Գրեգ Բարոն-Գաֆֆորդ, պրոֆեսոր Աշխարհագրության, զարգացման և շրջակա միջավայրի դպրոց Հասարակական և վարքային գիտությունների քոլեջ, կլինի նախագծի ֆիզիկական գիտության առաջատարը: 2017 թվականին Բարոն-Գաֆորդի հետազոտական թիմը, որը ներառում է Արիզոնայի բակալավրիատի և մագիստրատուրայի ուսանողներ, սկսեց մշակաբույսեր աճեցնել համալսարանի 9 ոտնաչափ արևային զանգվածների տակ: Կենսոլորտ 2 հաստատություն, որտեղ Barron-Gafford-ը սննդի, էներգիայի և ջրի դիմացկունության լուծումների տնօրենն է:
Բարոն-Գաֆֆորդը գլխավորեց Ագրոգոլտային էներգիայի առաջին դաշտային տվյալների գնահատում Միացյալ Նահանգներում։ Նա պարզել է, որ ագրովոլտաիկները բարձրացնում են ինչպես արևային մարտկոցների, այնպես էլ մշակաբույսերի արտադրության արդյունավետությունը: Բույսերի կողմից թողարկված ջուրը սառեցնում է արևային մարտկոցները, ինչը մեծացնում է դրանց արդյունավետությունը և էլեկտրական հզորությունը: Վահանակների ստվերը մեծացնում է բույսերի արտադրողականությունը և խնայում ջուրը, ինչը հատկապես կարևոր է, քանի որ կլիմայի փոփոխությունը մեծացնում է ծայրահեղ շոգին և երաշտին ենթակա տարածքների թիվը, ասել է Բարոն-Գաֆֆորդը:
SCAPES նախագիծը կօգտագործի Արիզոնայի համալսարանի 1.5 ակր մակերեսով Agrivoltaics ուսուցման լաբորատորիան՝ որպես իր երեք ագրոգոլտային հետազոտական վայրերից մեկը, մյուսների հետ Իլինոյսում և Կոլորադոյում, գնահատելու միկրոկլիմայական և բույսերի արձագանքը արևային մարտկոցների առկայությանը: Չափման զանգվածները կհետևեն Barron-Gafford-ի կողմից մշակված արձանագրություններին:
2017 թվականին Բարոն-Գաֆֆորդի հետազոտական թիմը սկսեց մշակաբույսեր աճեցնել համալսարանի «Կենսոլորտ 9» հաստատությունում 2 ոտնաչափ արևային զանգվածների տակ:
«USDA-ի այս ծրագիրն առաջին անգամն է, որ մենք իսկապես մեծ տեղակայումներ ենք ունենալու», - ասաց Բարոն-Գաֆֆորդը: «Մեզ անընդհատ հարցնում են. «Այդ բոլոր առավելությունները, որոնք դուք տեսնում եք, դեռևս տեղի են ունենում, երբ դուք դա մեծացնում եք կամ նայում եք գյուղատնտեսության այլ ձևերին»: Այս նախագիծն իրականում հենց դա է անում. դիտարկել հնարավորություններն ու խոչընդոտները, որոնք գալիս են այդ մասշտաբով»:
Այս դրամաշնորհի շնորհիվ, Բարոն-Գաֆֆորդը ավելացրեց, «մենք կկարողանանք միանգամից չափել շատ ավելի շատ պարենային բերք: Եվ մենք կկարողանանք շատ ավելի շատ մանիպուլյացիաներ անել, օրինակ՝ տեսնել, թե որքան կարող ենք հետ բերել մեր ջրի օգտագործումը և դեռ բավարարել սննդի կարիքները»:
«Մեր նախագիծը կտրամադրի ագրովոլտայիկների տրանսֆորմացիոն ներուժի համապարփակ վերլուծություն», - ասում է Մադհու Խաննան՝ դրամաշնորհի գլխավոր քննիչ և Իլինոյսի համալսարանի Ուրբանա-Շամպայնի կայունության, էներգիայի և շրջակա միջավայրի ինստիտուտի ժամանակավոր տնօրենը: «Մեր նպատակն է պահպանել կամ նույնիսկ բարձրացնել մշակաբույսերի բերքատվությունը, ավելացնել հողի համատեղ՝ սննդամթերք և էլեկտրաէներգիա, արտադրողականությունը, դիվերսիֆիկացնել և մեծացնել ֆերմերների շահույթը շարքային մշակաբույսերի և անասնակերի և հատուկ մշակաբույսերի միջոցով մի շարք միջավայրերում»:
Անդրեա Գերլակը, ԱՄՆ Արիզոնայի աշխարհագրության, զարգացման և շրջակա միջավայրի դպրոցի պրոֆեսորը և Հանրային քաղաքականության Ուդալի ուսումնասիրությունների կենտրոնի ժամանակավոր տնօրենը, կլինի նախագծի հասարակական գիտությունների հետազոտության փոխտնօրենը: Գերլակը և գործընկերները կկազմակերպեն ֆոկուս խմբեր տարբեր շահագրգիռ կողմերի հետ, ինչպիսիք են ֆերմերները, արևային արդյունաբերության ոլորտի մարդիկ և քաղաքական գործիչները, որպեսզի իմանան, թե ինչն է առաջնորդում նրանց որոշումների կայացմանը ագրոգոլտային համակարգերի օգտագործման վերաբերյալ և ինչպես է փոխվում նրանց կարծիքը, երբ հասանելի են դառնում հետազոտության նոր արդյունքները:
Դրամաշնորհը ներառում է նաև կրթական բաղադրիչ K-12 երեխաների, քոլեջի ուսանողների և հանրության համար: Մոզես Թոմփսոն, UArizona-ի տնօրեն Համայնքի և դպրոցի պարտեզի ծրագիրև նրա թիմը մշակել է մի շարք արձանագրություններ և դասերի պլաններ՝ ուսանողներին և հանրությանը դպրոցական այգիներով և Agrivoltaics ուսուցման լաբորատորիաներով ներգրավելու համար, որոնք տեղադրված են Rincon ավագ դպրոցում/համալսարանի ավագ դպրոցում և Manzo տարրական դպրոցում՝ Tucson Unified School District-ում: Նա կաջակցի փորձառական և գործնական ուսուցումը ինտեգրելու ջանքերին SCAPES հետազոտական բոլոր երեք կայքերում:
«Մեր ռազմավարական ծրագրի «Մեծ մարտահրավերներ» հենասյունը կենտրոնացած է հետազոտության մեջ մեր ուժեղ կողմերի վրա՝ ազգային և գլոբալ մակարդակներում խնդիրները լուծելու համար: Վերականգնվող էներգիայի աղբյուրի օգտագործման միջոցով սննդի հասանելիության ապահովումը ակնառու օրինակ է այն բանի, թե ինչպես են մեր հետազոտողները նորարարական լուծումներ են մշակում կրիտիկական խնդիրների համար»,- ասել է Արիզոնայի համալսարանի նախագահը։ Robert C. Robbins. «Ես այնքան ուրախ եմ տեսնելով, որ դոկտոր Բարոն-Գաֆֆորդի առաջադեմ աշխատանքը ԱՄՆ-ի ԱՄՆ-ի այս դրամաշնորհով առաջ է ընթանում դեպի հաջորդ մակարդակ, և ես անհամբեր սպասում եմ հետևել նրան, դոկտոր Գերլակին և պարոն Թոմսոնին, մինչ այս համատեղ ջանքերը զարգանում են»:
- Լորի Հարվուդ, Արիզոնայի համալսարանի սոցիալական և վարքագծային գիտությունների քոլեջ
Լուսանկարը վերևում. Դրամաշնորհը մասամբ կաջակցի փորձառական և գործնական ուսուցման ինտեգրման ջանքերին SCAPES հետազոտական բոլոր երեք վայրերում: Լուսանկարը: Մոզես Թոմփսոն/UArizona համայնքի և դպրոցի պարտեզի ծրագիր