هل تستطيع الزراعة الشمسية إنقاذ صناعة الزراعة الحديثة؟

لطالما كانت حياة المزارع مليئةً بالعناء والتحديات. وليس من المستغرب أن يواجه المزارعون والقطاع الزراعي ككل في عام ٢٠٢٠ تحدياتٍ أكبر من أي وقت مضى. أسبابها معقدة ومتنوعة، وكثيرًا ما أضافت حقائق التقدم التكنولوجي والعولمة المزيد من المحن إلى حياتهم.

لكن لا يمكن إغفال أن هذه الظاهرة جلبت أيضًا فوائد عديدة للزراعة. لذا، على الرغم من أن القطاع الزراعي يواجه عقدًا جديدًا بتحديات أكبر من أي وقت مضى، إلا أن هناك بوادر استخدام واسع النطاق لتقنيات ناشئة. تقنيات من شأنها مساعدة المزارعين ليس فقط على الاستدامة، بل على الازدهار أيضًا. والطاقة الشمسية جزء أساسي من هذه الديناميكية الجديدة.

من القرن التاسع عشر إلى عام 2020

جعلت الثورة الصناعية الزراعة أكثر كفاءة، لكنها أدت أيضًا إلى زوال مؤلم للنموذج الاقتصادي السابق. مع تقدم التكنولوجيا، أصبح الحصاد أسرع، ولكن على حساب العمالة. ومنذ ذلك الحين، أصبح فقدان الوظائف نتيجةً للابتكارات الزراعية اتجاهًا شائعًا. وكثيرًا ما رحّب المزارعون بهذه المستجدات والتعديلات على النموذج القائم، وبغضوها بنفس القدر.

في الوقت نفسه، تغيّرت أيضًا آلية عمل الطلب على الصادرات الزراعية. ففي العقود الماضية، كانت قدرة الدول البعيدة على تداول السلع الزراعية - وإن لم تكن مستحيلة في جميع الأحوال - أمرًا بالغ الصعوبة. أما اليوم (مع الأخذ في الاعتبار التأثير المؤقت لجائحة فيروس كورونا على هذه العملية) فيتم التبادل العالمي للسلع الزراعية بسهولة وسرعة لم يكن من الممكن تصورهما في العصور الغابرة. لكن هذا أيضًا غالبًا ما فرض ضغوطًا جديدة على المزارعين.

نعم، لا شك أن البعض استفاد - بل استفاد استفادة هائلة - من هذا التغيير، إذ أصبحت المزارع التي تنتج سلعًا "نظيفة وصديقة للبيئة" عالمية المستوى تمتلك الآن سوقًا دولية حقيقية للتصدير إليها. أما بالنسبة لمن يبيعون سلعًا أكثر شيوعًا، أو يجدون أن السوق الدولية قد أشبعت جمهورهم المحلي بنفس المنتجات التي يبيعونها، فقد أصبح الحفاظ على ربح ثابت عامًا بعد عام أصعب بكثير.

في نهاية المطاف، لا تُشكّل هذه الاتجاهات مشاكل للمزارعين فحسب، بل لجميع الناس، وخاصةً في بلدانهم الأصلية. ومن المتوقع أن تشهد السنوات المقبلة ازدياد عدم استقرار العالم نتيجة عوامل عديدة، ليس أقلها التهديد المتزايد لتغير المناخ. وفي هذا الصدد، ستواجه كل دولة تقريبًا ضغوطًا جديدة في سعيها لتحقيق الأمن الغذائي.ومن المتوقع أن يصبح بقاء الزراعة كمهنة ونموذج اقتصادي قابل للاستمرار أمراً ملحاً على المستوى المحلي والعالمي.وهنا يمكن للطاقة الشمسية أن تصبح عنصراً مهماً في المستقبل.

الطاقة الشمسية كمنقذ؟

تسمح الزراعة الشمسية (المعروفة أيضًا باسم "الطاقة الشمسية الزراعية" و"الزراعة ذات الاستخدام المزدوج") للمزارعين بتثبيتالألواح الشمسيةالتي تقدم طريقة لجعل استخدامهم للطاقة أكثر كفاءة، وتعزيز قدراتهم الزراعية بشكل مباشر.بالنسبة للمزارعين الذين يمتلكون مساحات صغيرة من الأرض على وجه الخصوص - كما هو شائع في فرنسا - توفر الزراعة الشمسية طريقة لتعويض فواتير الطاقة، وتقليل استخدامهم للوقود الأحفوري، وإضفاء حياة جديدة على العمليات القائمة.

في الواقع، وفقًا لنتائج السنوات الأخيرة، فإن ألمانيامعهد فراونهوفرفي مراقبة العمليات التجريبية داخل منطقة بحيرة كونستانس في البلاد، أدت الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى زيادة إنتاجية المزرعة بنسبة 160% مقارنة بعملية لم تكن ذات استخدام مزدوج خلال نفس الفترة.

كما هو الحال في صناعة الطاقة الشمسية ككل، لا تزال الطاقة الشمسية الكهروضوئية في بداياتها. ومع ذلك، فإلى جانب المنشآت العاملة بكامل طاقتها حول العالم، نُفذت العديد من المشاريع التجريبية في فرنسا وإيطاليا وكرواتيا والولايات المتحدة الأمريكية وغيرها. يُعدّ تنوع المحاصيل التي يمكن زراعتها تحت مظلات الطاقة الشمسية (مع مراعاة اختلاف الموقع والمناخ والظروف) مثيرًا للإعجاب للغاية. فقد نمت محاصيل مثل القمح والبطاطس والفاصوليا والكرنب والطماطم والسلق السويسري وغيرها بنجاح تحت منشآت الطاقة الشمسية.

لا تنمو المحاصيل بنجاح في ظل هذه الأنظمة فحسب، بل يمكن تمديد موسم نموها بفضل الظروف المثالية التي توفرها الأنظمة ذات الاستخدام المزدوج، مما يوفر المزيد من الدفء في الشتاء والمناخات الأكثر برودة في الصيف.توصلت دراسة أجريت في منطقة ماهاراشترا بالهند إلى أنزيادة غلة المحاصيل بنسبة تصل إلى 40٪بفضل انخفاض التبخر والتظليل الإضافي الذي توفره أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

وضع حقيقي للأرض

على الرغم من وجود الكثير من الإيجابيات عند دمج صناعتي الطاقة الشمسية والزراعة معًا، إلا أن هناك تحديات في الطريق. وكما يقول جيرالد ليتش، رئيس مجلس الإدارةاتحاد المزارعين الفيكتوريينقالت لجنة إدارة الأراضي، وهي جماعة ضغط تدافع عن مصالح المزارعين في أستراليا، لمجلة سولار:,"بشكل عام، تدعم VFF مشاريع الطاقة الشمسية، طالما أنها لا تتعدى على الأراضي الزراعية ذات القيمة العالية، مثل المناطق المروية."

في المقابل، يرى اتحاد المزارعين في فيرجينيا أنه لتسهيل عملية تطوير توليد الطاقة الشمسية في الأراضي الزراعية بشكل منظم، ينبغي أن تخضع المشاريع الكبيرة التي تزود الشبكة بالطاقة لعملية تخطيط وموافقة لتجنب العواقب غير المقصودة. وندعم تمكين المزارعين من تركيب محطات الطاقة الشمسية لاستخدامهم الخاص دون الحاجة إلى تصريح.

ويرى السيد ليتش أن القدرة على الجمع بين منشآت الطاقة الشمسية والزراعة والحيوانات القائمة تشكل أمراً جذاباً أيضاً.

ونحن نتطلع إلى التقدم في الزراعة الشمسية التي تسمح للمجموعات الشمسية والزراعة بالتعايش، مع تحقيق فوائد متبادلة لصناعات الزراعة والطاقة.

هناك العديد من مشاريع الطاقة الشمسية، وخاصةً الخاصة منها، حيث تتجول الأغنام بين الألواح الشمسية. الماشية كبيرة الحجم وتُعرّض الألواح الشمسية للتلف، لكن الأغنام، طالما تُخفي جميع الأسلاك بعيدًا عن متناولها، تُعدّ مثاليةً للحفاظ على العشب بين الألواح.

وعلاوة على ذلك، كما قال ديفيد هوانغ، مدير مشروع لمطور الطاقة المتجددةطاقة الجنوبصرحت مجلة سولار قائلةً: "قد يكون اختيار موقع مزرعة الطاقة الشمسية أمرًا صعبًا، إذ تتطلب البنية التحتية للكهرباء في المناطق الإقليمية عادةً تحديثات لدعم التحول إلى الطاقة المتجددة. كما أن دمج الأنشطة الزراعية في الزراعة الشمسية يُعقّد تصميم المشروع وعملياته وإدارته"، ولذلك:

ويعتبر من الضروري التوصل إلى فهم أفضل للآثار المترتبة على التكلفة ودعم الحكومة للبحوث متعددة التخصصات.

على الرغم من انخفاض تكلفة الطاقة الشمسية بشكل عام، إلا أن الواقع يُشير إلى أن منشآت الزراعة الشمسية قد تظل باهظة الثمن، وخاصةً إذا تعرضت للتلف. ورغم وضع إجراءات التعزيز والحماية اللازمة لمنع هذا الاحتمال، إلا أن تلف عمود واحد فقط قد يُشكل مشكلة كبيرة. وهي مشكلة قد يصعب تجنبها موسميًا إذا كان المزارع لا يزال بحاجة إلى تشغيل معدات ثقيلة حول المنشأة، مما يعني أن أي حركة خاطئة لعجلة القيادة قد تُعرّض النظام بأكمله للخطر.

بالنسبة للعديد من المزارعين، كان حل هذه المشكلة يكمن في تحديد موقع تركيب الألواح الشمسية. ففصل تركيب الألواح الشمسية عن مناطق النشاط الزراعي الأخرى قد يُفقد بعضًا من أفضل فوائد الزراعة الشمسية، ولكنه يوفر أمانًا إضافيًا حول التركيب. في هذا النوع من التركيبات، تُخصص الأراضي الرئيسية حصريًا للزراعة، مع استخدام الأراضي الملحقة (ذات الجودة من الدرجة الثانية أو الثالثة حيث تكون التربة أقل ثراءً بالمغذيات) لتركيب الألواح الشمسية. يضمن هذا الترتيب الحد من تعطل أي أنشطة زراعية قائمة.

التكيف مع التقنيات الناشئة الأخرى

مع إدراكنا الواعد للطاقة الشمسية في مجال الزراعة مستقبلًا، لا يمكن إغفال أن التقنيات الأخرى التي ستظهر على الساحة ستكون بمثابة تكرار للتاريخ. والنمو المتوقع في استخدام الذكاء الاصطناعي في هذا القطاع خير دليل على ذلك. ورغم أن مجال الروبوتات لم يتطور بعد بما يكفي لنرى روبوتات متطورة تجوب منازلنا لأداء مهام يدوية، إلا أننا نتجه بالتأكيد نحو هذا الاتجاه.

علاوة على ذلك، يتم استخدام المركبات الجوية غير المأهولة بالفعل في العديد من المزارع، ومن المتوقع أن تزداد قدرتها على القيام بمجموعة أكبر من المهام في المستقبل.في ما يشكل موضوعًا مركزيًا في تقييم مستقبل صناعة الزراعة، يتعين على المزارعين أن يسعوا إلى إتقان التكنولوجيا المتقدمة لتحقيق الربح - أو المخاطرة باكتشاف أن أرباحهم يتم إتقانها من خلال التقدم التكنولوجي.

التوقعات المستقبلية

ليس سراً أن مستقبل الزراعة سيشهد تهديدات جديدة تهدد بقائها. ليس هذا فقط بفضل التقدم التكنولوجي، بل أيضاً بسبب تأثير تغير المناخ. في الوقت نفسه، ورغم التقدم التكنولوجي، ستظل الزراعة في المستقبل تتطلب - على الأقل لسنوات عديدة قادمة، إن لم يكن للأبد - الخبرة البشرية.

صحيحٌ أنه إذا ما استُشهد بالماضي، فلن يحل هذا جميع المشاكل أو يُزيلها، ولكنه يعني أن عصر الزراعة القادم سيشهد ديناميكية جديدة، حيث تُتيح الطاقة الشمسية إمكانات هائلة كتقنية مفيدة، وتُعد الحاجة إلى تعزيز الأمن الغذائي أمرًا أساسيًا. لا تكفي الطاقة الشمسية وحدها لإنقاذ قطاع الزراعة الحديث، ولكنها بلا شك أداة فعّالة في بناء فصل جديد ومتميز له في المستقبل.