هل يمكن للزراعة الشمسية أن تنقذ صناعة الزراعة الحديثة؟

لطالما كانت حياة المزارع مليئة بالكدح والعديد من التحديات.ليس من الوحي أن نقول في عام 2020 أن هناك تحديات أكثر من أي وقت مضى للمزارعين والصناعة ككل.أسبابها معقدة ومتنوعة ، وقد أضافت حقائق التقدم التكنولوجي والعولمة في كثير من الأحيان محن إضافية لوجودهم.

ولكن لا يمكن التغاضي عن مثل هذه الظواهر التي جلبت العديد من الفوائد للزراعة.لذلك على الرغم من أن الصناعة تنظر إلى عقد جديد مع وجود عقبات أكبر لبقائها أكثر من أي وقت مضى ، إلا أن هناك وعدًا بأن التكنولوجيا الناشئة تدخل حيز الاستخدام الشامل.التكنولوجيا التي يمكن أن تساعد المزارعين ليس فقط على الاستمرار ، ولكن الازدهار.الطاقة الشمسية جزء أساسي من هذه الديناميكية الجديدة.

من القرن التاسع عشر حتى عام 2020

جعلت الثورة الصناعية الزراعة أكثر كفاءة.لكنها تسببت أيضًا في الزوال المؤلم للنموذج الاقتصادي السابق.مع تقدم التكنولوجيا ، سمحت بإجراء الحصاد بسرعة أكبر ولكن على حساب مجموعة العمالة.أصبح فقدان الوظائف نتيجة للابتكارات في الزراعة اتجاهًا شائعًا منذ ذلك الحين.غالبًا ما رحبت مثل هذه المجيء والتعديلات الجديدة للمزارعين النموذجيين الحاليين وكرهتهم بنفس القدر.

في الوقت نفسه ، تغيرت الطريقة التي يعمل بها الطلب على الصادرات الزراعية أيضًا.في العقود الماضية كانت قدرة الدول البعيدة على تداول السلع الزراعية - بينما لم تكن مستحيلة بأي حال من الأحوال - أكثر صعوبة بكثير.اليوم (مع مراعاة تأثير جائحة الفيروس التاجي على العملية مؤقتًا) يتم التبادل العالمي للسلع الزراعية بسهولة وسرعة لم يكن من الممكن تخيلها في العصور الماضية.لكن هذا أيضًا شكل في كثير من الأحيان ضغطًا جديدًا على المزارعين.

نعم ، لقد استفاد البعض بلا شك - واستفادوا بشكل كبير من مثل هذا التغيير - حيث أصبح لدى المزارع التي تنتج سلعًا "نظيفة وخضراء" ذات مستوى عالمي سوق دولي حقيقي للتصدير إليه.ولكن بالنسبة لأولئك الذين يبيعون المزيد من السلع الروتينية ، أو يجدون أن السوق الدولية قد أشبع جمهورهم المحلي بنفس المنتجات التي يبيعونها ، فإن الطريق إلى الحفاظ على ربح ثابت عامًا بعد عام أصبح أكثر صعوبة.

في نهاية المطاف ، هذه الاتجاهات ليست فقط مشاكل للمزارعين ، ولكن لجميع الآخرين.خاصة أولئك الذين هم داخل أوطانهم الأصلية.من المتوقع أن تشهد السنوات المقبلة أن يصبح العالم أكثر اضطرابًا نتيجة لعدة عوامل ، ليس أقلها التهديد المتزايد لتغير المناخ.في هذا الصدد ، ستواجه كل دولة ضغوطًا جديدة في سعيها لتحقيق الأمن الغذائي.من المتوقع أن يكون بقاء الزراعة كمهنة قابلة للحياة والنموذج الاقتصادي إلحاحًا متزايدًا محليًا وعالميًا.هنا يمكن أن تكون الطاقة الشمسية عنصرًا مهمًا في المستقبل.

الطاقة الشمسية كمنقذ؟

تسمح الزراعة الشمسية (AKA "agrophotovoltaics" و "الزراعة ذات الاستخدام المزدوج") للمزارعين بالتركيبالألواح الشمسيةالتي توفر طريقة لجعل استخدامهم للطاقة أكثر كفاءة ، ويعزز بشكل مباشر قدراتهم الزراعية.بالنسبة للمزارعين الذين يمتلكون مساحات صغيرة من الأرض - كما هو شائع في فرنسا - توفر الزراعة الشمسية وسيلة لتعويض فواتير الطاقة ، وتقليل استخدامهم للوقود الأحفوري ، وبث حياة جديدة في العمليات القائمة.

في الواقع ، وفقًا لنتائج في السنوات الأخيرة ، فإن ألمانيامعهد فراونهوفرفي مراقبة العمليات التجريبية داخل منطقة بحيرة كونستانس في البلاد ، زادت الخلايا الكهروضوئية من إنتاجية المزرعة بنسبة 160٪ مقارنة بالعملية التي لم تكن ذات استخدام مزدوج خلال نفس الفترة.

مثل صناعة الطاقة الشمسية ككل ، تظل الخلايا الكهروضوئية حديثة السن.ومع ذلك ، إلى جانب التركيبات التي تعمل بالفعل في جميع أنحاء العالم ، كان هناك العديد من المشاريع التجريبية في فرنسا وإيطاليا وكرواتيا والولايات المتحدة الأمريكية وخارجها.تنوع المحاصيل التي يمكن أن تنمو تحت الستائر الشمسية (مما يسمح بالتنوع في الموقع والمناخ والظروف) مثير للإعجاب بشكل كبير.لقد نما القمح والبطاطس والفاصوليا واللفت والطماطم والسلق وغيرها جميعًا بنجاح في ظل أنظمة الطاقة الشمسية.

لا تنمو المحاصيل بنجاح في ظل مثل هذه الإعدادات فحسب ، بل يمكنها أيضًا أن ترى موسم نموها ممتدًا بفضل الظروف المثلى التي يوفرها الاستخدام المزدوج ، مما يوفر دفئًا إضافيًا في الشتاء ومناخًا أكثر برودة في الصيف.وجدت دراسة في منطقة ماهاراشترا الهنديةغلة المحاصيل تصل إلى 40٪ أعلىبفضل انخفاض التبخر والتظليل الإضافي ، تم توفير تركيب الخلايا الكهروضوئية.

أرض حقيقية

على الرغم من وجود الكثير مما يجب أن نكون إيجابيين بشأنه عند الجمع بين صناعات الطاقة الشمسية والزراعة معًا ، إلا أن هناك تحديات على الطريق أمامنا.مثل جيرالد ليتش، رئيساتحاد المزارعين الفيكتوريوقالت لجنة إدارة الأراضي ، وهي مجموعة ضغط تدافع عن مصالح المزارعين في أستراليا ، لمجلة سولار,"بشكل عام ، يدعم VFF عمليات تطوير الطاقة الشمسية ، طالما أنها لا تتعدى على الأراضي الزراعية عالية القيمة ، مثل مناطق الري."

وهذا بدوره ، "يعتقد VFF أنه من أجل تسهيل عملية منظمة لتطوير توليد الطاقة الشمسية في الأراضي الزراعية ، يجب أن تتطلب المشاريع الكبيرة التي توفر الطاقة للشبكة عملية تخطيط واعتماد لتجنب العواقب غير المقصودة.نحن ندعم قدرة المزارعين على تركيب منشآت الطاقة الشمسية لاستخدامهم الخاص حتى يتمكنوا من القيام بذلك دون الحاجة إلى تصريح ".

بالنسبة للسيد ليتش ، فإن القدرة على الجمع بين تركيبات الطاقة الشمسية والزراعة الحالية والحيوانات جذابة أيضًا.

نتطلع إلى التطورات في الزراعة الشمسية التي تسمح للمصفوفات الشمسية والزراعة بالتعايش ، مع الفوائد المتبادلة لقطاعي الزراعة والطاقة.

"هناك العديد من مشاريع الطاقة الشمسية ، خاصة تلك الخاصة منها ، حيث تتجول الأغنام بين الألواح الشمسية.الماشية كبيرة جدًا وتخاطر بإتلاف الألواح الشمسية ، لكن الأغنام ، طالما أنك تخفي كل الأسلاك بعيدًا عن متناول اليد ، فهي مثالية لإبقاء العشب أسفل بين الألواح ".

علاوة على ذلك ، كما ديفيد هوانغ، مدير مشروع لمطور الطاقة المتجددةالجنوب للطاقةأخبرت مجلة Solar Magazine ، "يمكن أن يكون إنشاء مزرعة للطاقة الشمسية أمرًا صعبًا لأن البنية التحتية للكهرباء في المناطق الإقليمية تميل إلى طلب ترقيات لدعم التحول المتجدد.يؤدي دمج الأنشطة الزراعية في الزراعة الشمسية أيضًا إلى تعقيد تصميم المشروع وتشغيله وإدارته "، وبناءً عليه:

يعتبر الفهم الأفضل لتأثيرات التكلفة والدعم الحكومي للبحوث متعددة التخصصات ضروريين.

على الرغم من أن تكلفة الطاقة الشمسية ككل تتراجع بالتأكيد ، إلا أن الواقع هو أن منشآت الزراعة الشمسية يمكن أن تظل باهظة الثمن - وخاصة في حالة تلفها.بينما يتم وضع التعزيزات والضمانات لمنع مثل هذا الاحتمال ، فإن الضرر الذي يلحق بقطب واحد فقط يمكن أن يصبح مشكلة كبيرة.مشكلة قد يكون من الصعب جدًا تجنبها موسمًا تلو الآخر إذا كان المزارع لا يزال بحاجة إلى تشغيل معدات ثقيلة حول التركيب ، مما يعني أن دورانًا خاطئًا لعجلة القيادة قد يعرض الإعداد بالكامل للخطر.

بالنسبة للعديد من المزارعين ، كان حل هذه المشكلة هو التنسيب.يمكن أن يؤدي فصل التركيبات الشمسية عن مناطق النشاط الزراعي الأخرى إلى فقدان بعض أفضل فوائد الزراعة الشمسية ، ولكنها توفر أمانًا إضافيًا محيطًا بالهيكل.يرى هذا النوع من الإعداد أن الأرض الرئيسية محجوزة حصريًا للزراعة ، مع استخدام أرض ثانوية (من الدرجة الثانية أو ذات جودة من الدرجة الثالثة حيث لا تكون التربة غنية بالمغذيات) لتركيب الطاقة الشمسية.يمكن لمثل هذا الترتيب أن يضمن تقليل تعطيل أي أنشطة زراعية قائمة.

التكيف مع التقنيات الناشئة الأخرى

في الاعتراف إلى حد ما بوعد الطاقة الشمسية للزراعة في المستقبل ، لا يمكن التغاضي عن أن التقنيات الأخرى التي ستظهر على الساحة ستكون حالة من التاريخ يعيد نفسه.النمو المتوقع في استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) داخل القطاع هو مثال رئيسي على ذلك.على الرغم من أن مجال الروبوتات لم يتقدم بعد بدرجة كافية لدرجة أننا نرى روبوتات متطورة للغاية تتجول حول خصائصنا التي تقوم بمهام العمل اليدوي ، فإننا بالتأكيد نتحول في هذا الاتجاه.

علاوة على ذلك ، فإن المركبات الجوية غير المأهولة (AKA drones) قيد الاستخدام بالفعل في العديد من المزارع ، ومن المتوقع أن تزداد قدرتها على تولي مجموعة أكبر من المهام في المستقبل.فيما يتعلق بموضوع رئيسي في تقييم مستقبل صناعة الزراعة ، يجب على المزارعين السعي لإتقان التكنولوجيا المتقدمة لتحقيق أرباحهم - أو المخاطرة بالعثور على أرباحهم بفضل التقدم التكنولوجي.

التوقعات المقبلة

ليس سراً أن مستقبل الزراعة سيشهد ظهور تهديدات جديدة تهدد بقائها.هذا ليس فقط بسبب التقدم التكنولوجي ، ولكن تأثير تغير المناخ.في الوقت نفسه ، على الرغم من التقدم التكنولوجي ، ستظل الزراعة في المستقبل تتطلب - على الأقل لسنوات عديدة قادمة إن لم تكن إلى الأبد - الحاجة إلى الخبرة البشرية.

صحيح ، إذا كان الماضي هو أي شيء يجب أن يمر به ، فلن يحل هذا كل المشاكل أو يزيل جميع المشاكل ، ولكنه يعني أنه سيكون هناك ديناميكية جديدة في الحقبة التالية من الزراعة.واحدة حيث توفر الطاقة الشمسية إمكانات هائلة كتكنولوجيا مفيدة والحاجة إلى قدر أكبر من الأمن الغذائي أمر ضروري.الطاقة الشمسية وحدها لا تستطيع إنقاذ صناعة الزراعة الحديثة - لكنها بالتأكيد يمكن أن تكون أداة قوية للمساعدة في بناء فصل جديد قوي لها في المستقبل.