वे पोषण करते हैं और ऊर्जा देते हैं

कृषि में बड़े खुले, धूप वाले क्षेत्र हैं। खाद्य उत्पादन को ऊर्जा उत्पादन (1) के साथ क्यों नहीं जोड़ा जाता? इसके अलावा, सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग स्थानीय रूप से किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, सिंचाई पंपों को बिजली देने के लिए, और अधिशेष को ग्रिड को बेचा जा सकता है, जिससे मालिक की आय बढ़ जाती है।

यह जानने योग्य है कि कई पौधे तेज सीधी धूप पसंद नहीं करते हैं। उनके ऊपर रखे पैनल हस्तक्षेप नहीं करेंगे, और यहां तक ​​कि फसल को अनुकूलित भी नहीं करेंगे। सामान्य तौर पर, उन्हें बेहद सटीक क्रमादेशित पैटर्न के अनुसार समायोजित किया जा सकता है और आने वाली रोशनी के स्तर को बदल सकता है। आप इन्हें आधुनिक ग्रीनहाउस के रूप में भी सोच सकते हैं जो नियमित ग्लास पैनलों के बजाय इनका उपयोग करते हैं। सौर पैनल.

एक साल पहले, साइंटिफिक रिपोर्ट्स ने ओरेगॉन विश्वविद्यालय से एक अध्ययन प्रकाशित किया था जिसमें दिखाया गया था कि इस तरह के प्रतिष्ठानों के साथ दुनिया की कृषि योग्य भूमि के कम से कम एक प्रतिशत को कवर करना सभी मानव जाति को बिजली प्रदान करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

अंतरिक्ष के लिए प्रतिस्पर्धा करने के बजाय, क्षेत्र को विभाजित करें

1981 में, एडॉल्फ गोएट्ज़बर्गर और आर्मिन सास्ट्रो ने उत्पादन के लिए कृषि योग्य भूमि के दोहरे उपयोग की अवधारणा का प्रस्ताव दिया था। सौर ऊर्जा और समग्र कृषि उत्पादकता में सुधार के लिए फसलें उगाना। सौर ऊर्जा उत्पादन और कृषि योग्य फसलों के बीच कृषि योग्य भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा के बारे में तत्कालीन चल रही बहस में यह उनका योगदान था।

इस धारणा के आधार पर कि प्रकाश संतृप्ति बिंदु जैसी कोई चीज होती है, और फोटॉन की संख्या में वृद्धि से सुधार नहीं होता है, जापानी शोधकर्ता अकीरा नागाशिमा ने अतिरिक्त प्रकाश का उपयोग करने के लिए फोटोवोल्टिक प्रणालियों और कृषि के व्यावहारिक संयोजन का प्रस्ताव रखा। उन्होंने 2004 में पहला प्रोटोटाइप विकसित किया।

2017 तक, जापानी कृषि भूमि पर पारंपरिक कृषि के साथ सह-अस्तित्व में एक हजार से अधिक फोटोवोल्टिक सिस्टम स्थापित किए गए हैं। फसलों पर सौर पैनल संचालित करने की अनुमति प्राप्त करने के लिए, जापान में किसानों को स्थानीय कानून के तहत कम से कम 80 प्रतिशत रखरखाव की आवश्यकता को पूरा करना होगा। सामान्य कृषि उत्पादन।

2017 में, जापान में एक 35 मेगावाट बिजली संयंत्र को चालू किया गया था, जिसे 54 हेक्टेयर फसलों पर स्थापित किया गया था। इस पावर प्लांट की छायांकन की डिग्री 50 प्रतिशत है, जो 30 प्रतिशत से अधिक है। जापानी कृषि-विद्युत संयंत्रों में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली छायांकन। किसान जिनसेंग, अशिताबा और धनिया आदि की खेती करते हैं। उकुजिमा पर जल्द ही कृषि ऊर्जा संयंत्रों सहित 480 मेगावाट का सौर ऊर्जा संयंत्र बनाया जाना है।

शब्द "एग्रोवोल्टिक्स" 2011 में एक प्रकाशन में दिखाई दिया। एशिया में, "सौर साझाकरण" शब्द का प्रयोग कभी-कभी किया जाता है। जापान के उदाहरण के बाद, इस महाद्वीप के कई देश इसी तरह की परियोजनाएं शुरू कर रहे हैं, जिनमें निश्चित रूप से चीन और भारत शामिल हैं। बाद के मामले में, कृषि-ऊर्जा को ग्रामीण गरीबों की आय बढ़ाने के लिए एक उत्कृष्ट अवसर के रूप में देखा जाता है। मलेशिया में, चाय बागानों पर और वियतनाम में - झींगा खेतों पर सौर पैनल स्थापित करने का प्रयास किया गया।

बेशक, यह अवधारणा यूरोप तक भी पहुंची। फ्रांस में सबसे प्रारंभिक और सबसे बड़ी सीमा। फोटोवोल्टिक ग्रीनहाउस 2007 की शुरुआत से यहां बनाए गए हैं। फ्रांसीसी प्रौद्योगिकी का एक उदाहरण एग्रीनर्जी परियोजना है, जिसे XNUMX से अकुओ एनर्जी द्वारा विकसित किया गया है।

2009 से फ्रांसीसी कंपनियां INRA, IRSTEA और Sun'R Sun'Agri नामक क्षेत्रों के लिए विकसित एक कार्यक्रम पर काम कर रही हैं। पहला प्रोटोटाइप मोंटपेलियर में 0,1 हेक्टेयर के क्षेत्र में स्थापित किया गया था। मोबाइल सिंगल एक्सिस पैनल वाले प्लांट के आगे के प्रोटोटाइप 2014 और 2017 में बनाए गए थे। Sun'R का पहला आउटडोर एग्रो-इलेक्ट्रिक प्लांट 2018 के वसंत में पाइरेनीज़-ओरिएंटल में ट्रेसर में बनाया गया था। बिजली संयंत्र में 2,2 हेक्टेयर दाख की बारियां (4,5) पर स्थित पैनलों से 2 मेगावाट की क्षमता है। और ये इस प्रकार की एकमात्र फ्रांसीसी परियोजना नहीं हैं।

2. सौर पैनलों के साथ बढ़ती बेलें

प्रकाश संश्लेषण से अतिरिक्त प्रकाश

संयुक्त राज्य अमेरिका में, इन परियोजनाओं का प्रबंधन सोलआग्रा (3) द्वारा यूसी डेविस डिपार्टमेंट ऑफ एग्रोनॉमी के सहयोग से किया जाता है। 0,4 हेक्टेयर क्षेत्रफल वाला पहला बिजली संयंत्र विकास के अधीन है। 2,8 हेक्टेयर के क्षेत्र का उपयोग प्रबंधन वस्तु के रूप में किया जाता है। कई प्रकार की फसलों का अध्ययन किया जा रहा है: अल्फाल्फा, शर्बत, लेट्यूस, पालक, बीट्स, गाजर, मूली, आलू, अरुगुला, पुदीना, शलजम, गोभी, अजमोद, धनिया, बीन्स, मटर, shallots, सरसों। कई अमेरिकी विश्वविद्यालयों में एग्रोइलेक्ट्रिक प्रयोग भी किए जा रहे हैं।

3. सोलआगरा फसलों के बगल में फोटोवोल्टिक प्रतिष्ठान

नार्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों, पादप जीव विज्ञान शोधकर्ताओं और भौतिकी शोधकर्ताओं के नेतृत्व में नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित एक अध्ययन के अनुसार, ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पारदर्शी सौर पैनलों का उपयोग करके कई ग्रीनहाउस ऊर्जा तटस्थ बन सकते हैं (4)। हम प्रकाश तरंग दैर्ध्य के ऊर्जा उपयोग के बारे में बात कर रहे हैं जो पौधे प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयोग नहीं करते हैं। अध्ययन के नतीजे इस साल फरवरी में जूल जर्नल में प्रकाशित हुए थे।

4. कृषि-विद्युत ग्रीनहाउस

"पौधे प्रकाश संश्लेषण के लिए उनमें से कुछ का ही उपयोग करते हैं प्रकाश की तरंग दैर्ध्य. अध्ययन के लेखकों में से एक, ब्रेंडन ओ'कॉनर बताते हैं, "विचार ऐसे ग्रीनहाउस बनाने का है जो इस अप्रयुक्त प्रकाश से ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, जबकि अधिकांश प्रकाश संश्लेषक प्रकाश देते हैं।" "हम इसे कार्बनिक सौर कोशिकाओं के साथ प्राप्त कर सकते हैं क्योंकि वे हमें सौर सेल द्वारा अवशोषित प्रकाश के स्पेक्ट्रम को सुदृढ़ करने की अनुमति देते हैं। हालांकि, अब तक यह स्पष्ट नहीं था कि इन पारभासी, चयनात्मक, जैविक सौर कोशिकाओं का उपयोग करने पर ग्रीनहाउस को कितनी ऊर्जा मिल सकती है।"

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक कम्प्यूटेशनल मॉडल का इस्तेमाल किया। "ग्रीनहाउस में उपयोग की जाने वाली अधिकांश ऊर्जा हीटिंग और कूलिंग से संबंधित है, इसलिए हमारा मॉडल टमाटर उगाने के लिए इष्टतम तापमान सीमा बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा भार की गणना पर केंद्रित था," ओ'कॉनर कहते हैं। "मॉडल ने यह भी गणना की कि अगर ग्रीनहाउस की छत पर सौर पैनल लगाए गए तो ग्रीनहाउस ऊर्जा की मात्रा का उत्पादन करेगा।"

छाया से प्यार करने वाले पौधों के लिए

तीन मुख्य प्रकार के एग्रोवोल्टिक पर वर्तमान में शोध किया जा रहा है: फसलों के बीच की जगह में सौर पैनल, फसलों के ऊपर फ्लैट सौर पैनल, और ग्रीनहाउस सौर प्रणाली. एग्रोवोल्टिक प्रणालियों के लिए ध्यान में रखा जाने वाला मुख्य पैरामीटर सौर पैनलों के झुकाव का कोण है। कृषि-विद्युत प्रणाली स्थापित करते समय जिन अन्य चरों पर विचार किया जाता है, वे हैं फसल का प्रकार, पैनलों की ऊंचाई, क्षेत्र में सौर विकिरण और क्षेत्र की जलवायु।

चीन में हेफ़ेई विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के वेन लियू ने 2015 में एग्रोवोल्टिक्स के लिए एक नया विचार प्रस्तावित किया, जिसमें पॉलीमर फिल्म के साथ लेपित घुमावदार ग्लास पैनल का उपयोग करके पौधों की प्रकाश संश्लेषण (नीली और लाल रोशनी) के लिए आवश्यक सूर्य के प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को चुनिंदा रूप से प्रसारित किया गया। . अन्य सभी तरंग दैर्ध्य परावर्तित होते हैं और एकाग्रता में केंद्रित होते हैं बिजली उत्पादन के लिए सौर पैनल.

एग्रोवोल्टेइक में मॉडलिंग और शोध से पता चलता है कि फसलों से बिजली का उत्पादन कृषि उत्पादकता को कम नहीं करता है। बेशक, यह उन पौधों के लिए सबसे अच्छा काम करता है जो छाया सहिष्णु हैं या कम धूप पसंद करते हैं।

एरिज़ोना में हाल के एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने सौर पैनलों के तहत उगाए गए पौधों की तुलना सीधे सूर्य के प्रकाश में उगाए गए पौधों से की। उन्होंने विशेष रूप से नोट किया कि सौर पैनलों के तहत भूखंडों में कुल चिल्टेपिन उत्पादन तीन गुना अधिक था, और चेरी टमाटर की पैदावार सौर पैनलों के तहत दोगुनी हो गई थी। एग्रोइलेक्ट्रिक सिस्टम में कुछ पौधों को बहुत कम पानी की आवश्यकता होती है, आंशिक रूप से क्योंकि छायादार मिट्टी में अधिक नमी बरकरार रहती है।

दक्षिण डीयरफील्ड, मैसाचुसेट्स में एक शोध परियोजना ने इसी तरह के दृष्टिकोण प्रदान किए। परीक्षणों से पता चला है कि ब्रोकली और इसी तरह की सब्जियां उगाने से पौधों का वजन पूर्ण सूर्य में पौधों की तुलना में 60 प्रतिशत अधिक होता है।

तो शायद महान सौर खेतों के विकास का क्षेत्र सहारा और अन्य रेगिस्तान नहीं है, जैसा कि अक्सर भविष्यवाणी की जाती है, लेकिन अब तक केवल भोजन के रूप में जाने जाने वाले क्षेत्र हैं?