من الصعب للغاية حل الصراع بين استخدام الأراضي لإنتاج الطاقة المستدامة واستخدامها للإنتاج الزراعي.
يتم تقديم الطاقة الزراعية، التي تُعرف بأنها الاستخدام المشترك للأراضي لأغراض الزراعة وإنتاج الطاقة الكهروضوئية، كاستراتيجية للتخفيف من هذا الصراع، وتقوم مجموعة أبحاث الفيزياء للطاقات المتجددة في جامعة قرطبة (UCO) في إسبانيا بالترويج لهذا النوع من المرافق. من خلال أبحاثها.
وفي أحد أعمالهم الأخيرة، قاموا بتطوير نموذج يسمح لهم بمعرفة المساحة القابلة للزراعة بين مجمعات الطاقة الشمسية ثنائية المحور للمحطات الكهروضوئية الموجودة. تتبع هذه الأنواع من الوحدات ذات المحورين الشمس عبر السماء في نوع من نمط عباد الشمس لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.
يوضح رافائيل لوبيز، أستاذ الفيزياء التطبيقية: “في هذا العمل، اخترنا منشأة كهروضوئية موجودة لمعرفة ما إذا كان من الممكن إعادة توجيهها ودمج المحاصيل للإنتاج الزراعي ضمن هذه المنشآت القائمة”.
تم تطوير الطريقة من المحاكاة النظرية لعلم الفلك الشمسي والهندسة المكانية لمحطة كهروضوئية ذات مجمعات ذات محورين وتؤدي إلى المناطق التي توجد بها المحاصيل المحتملة دون التدخل في حركة الشمس. الألواح أو تظليلها، أي دون التقليل من إنتاج الطاقة الكهروضوئية.
ويشير مؤلف آخر، لويس مانويل فرنانديز، الباحث في قسم الهندسة الكهربائية والآلية، إلى أن “العمل يأخذ في الاعتبار التأخر، وهي طريقة طورها الفريق تعتمد على عملية التأخر التي تمنع الألواح من البقاء في ظل بعضها البعض أثناء الحركة.”
استنادًا إلى منشأة كهروضوئية حقيقية تقع في قرطبة، “El Molino”، مع أجهزة تتبع شمسية ذات محورين وتتبع خلفي، يكشف النموذج عن مناطق قابلة للزراعة بين المجمعين. ونتيجة للمحاكاة في ذلك المصنع، تم الحصول على أن 74% من الأراضي الواقعة بين المجمعات كانت خصبة لمحاصيل يقل ارتفاعها عن 1.4 متر.
وأشار رافائيل لوبيز إلى أن استخدام هذا النموذج، وصقل وتعديل المعلمات، مع المصانع الأخرى الموجودة لمعرفة إمكانية التحول إلى الإنتاج الزراعي والكهروضوئي والزراعي “هو أمر مثمر ومربح”.
اثنان من مؤلفي الدراسة، لويس مانويل فرنانديز دي أهومادا ورافائيل لوبيز لوكي. (الصورة: شركة يوكو)
وأشار الباحثون إلى أن “هذا العمل يعكس إمكانية التعديل التحديثي لمحطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة الموجودة والتقدم في استخدام الطاقة الشمسية الزراعية، وتحسين استدامتها وتقديم مساهمة ضرورية في الطاقة الشمسية الزراعية ومكافحة تغير المناخ”.
ويمثل هذا النظام علاقة مربحة لكلا الطرفين، حيث تستفيد المحاصيل من الظل الذي تلقيه الألواح، خاصة في المناخات القاسية، مما يحافظ على رطوبة التربة لفترة أطول.
إن وضع التشريعات الزراعية والتجارب الميدانية مع أنواع مختلفة من المحاصيل هي الخطوات التي يجب أن تتبعها هذه الأنواع من المزارع لتأسيس نفسها.
الدراسة الأولى الموقعة، التي أعدتها مارتا فارو مارتينيز من شركة UCO، تحمل عنوان “طريقة تقدير المساحة الصالحة للزراعة في المنشآت الكهروضوئية باستخدام أجهزة تتبع ثنائية المحور للتحويل إلى محطات زراعية.” كما تم نشره في المجلة الأكاديمية Applied Energy. (المصدر: يوكو)
