Massachusetts inaongoza malipo katika mitambo miwili ya matumizi ya nishati ya jua, na inawezekana kukua mazao na malisho ya wanyama wakati wa kuzalisha nishati safi.

Paneli za jua katika mashamba katika Chuo Kikuu cha Mafunzo ya Mazao ya Mafunzo ya Massachusetts na Kituo cha Elimu hazionekani kama ambacho wengi wetu tumekuja kutarajia. Badala ya hunkering karibu na dunia, wao ni vyema miguu saba chini, na nafasi kubwa kwa wakulima au ng'ombe kutembea chini. Majopo yanajitenga na mapungufu mawili na mitatu, badala ya kuunganisha pamoja. Nuru hupitia njia hizi na chini ya safu ya kale ya majani na mimea ya Brussels huchagua ardhi iliyoharibika au nyasi.

Mpangilio huu usio wa kawaida ni mojawapo ya mifano ya kwanza ya upangishajiji wa nishati ya jua-wakati mwingine huitwa agrivoltaics. Ni safu ya photovoltaic ambayo imefufuliwa mbali kabisa na imechukuliwa kwa namna ambayo mazao mengine yanaweza kukua karibu na chini ya paneli. Lengo ni kusaidia wakulima kupanua mapato yao kwa njia ya kizazi cha nishati mbadala, huku wakilinda ardhi katika matumizi ya kilimo na kupunguza uzalishaji wa gesi ya chafu.

"Hii inaonekana kama kitu kikubwa-unapata shamba na kutumia nafasi sawa ya kuzalisha fedha kutoka kwa uzalishaji wa jua," alisema Brad Mitchell, naibu mkurugenzi mtendaji wa Shirika la Shirika la Kilimo la Massachusetts. "Lakini bado ni hatua za mwanzo."

Wazo la kuzalisha nishati ya jua na mazao ya kupanda katika nchi hiyo imekuwa karibu kwa muda. Maandamano yaliyojengwa na mitambo ya utafiti yamewekwa au iliyopangwa Arizona, Japan, na Ufaransa. Katika miaka ya hivi karibuni, dhana hii imekuwa ya kuvutia zaidi, kama bei ya paneli za photovoltaic imepungua, nia ya nishati mbadala imeongezeka, na shinikizo la kifedha kwa wakulima wadogo imeongezeka. Na kwa sababu wakati wa jua mara nyingi hubadilisha kilimo, na kusababisha mvutano kati ya matumizi hayo mawili, agrivoltaics inaonekana kama kushinda-kushinda.

Massachusetts ni mbele ya kushinikiza. Vita vya serikali malengo ya nishati mbadalaMalengo ya mara kwa mara wito kwa megawati za 3,600 za upepo na uwezo wa jua mwishoni mwa 2020, mara mbili pato la sasa la serikali ya Megawatts ya 1,800-yamefanya kuongezeka kwa maslahi katika kuendeleza miradi ya jua, lakini wiani wa wakazi wa hali ya juu ina maana kuwa ardhi inapatikana.

Aidha, wanasheria wengi wa chakula wa eneo hilo wanasema kwamba sehemu ya kutosha ya chakula hutumiwa huko Massachusetts imeongezeka huko. Msimu mfupi wa kukua pamoja na gharama kubwa za kazi na ardhi zinaweza kufanya kilimo huko Massachusetts kwa mapendekezo yasiyo ya kifedha. Wataalam wengine wanasema kwamba matumizi ya mara mbili ya jua yana uwezo wa kupunguza matatizo kadhaa mara moja.

Kwa kawaida, watengenezaji wa nishati ya jua wanageuka kwenye mashamba kwa ajili ya miradi yao, mali hiyo imekodishwa au kuuzwa kwa msanidi programu, kichwa cha juu kinafutwa, na paneli zimewekwa kwenye miguu halisi iliyoingia ndani ya nchi. Ingawa mabadiliko yanaongeza kizazi cha nishati mbadala, inaleta chakula cha ndani. Baadhi Wilaya wameanza hata kuzuia maendeleo makubwa ya nishati ya jua kwenye mali ya kilimo kama njia ya kuhifadhi ardhi.

Maendeleo ya mara mbili ya matumizi yanafaa hasa kwa mahitaji ya Massachusetts, na hali inachukua nafasi. Ugavi wa UMass, ushirikiano kati ya kampuni binafsi ya jua Hyperion Systems na chuo kikuu, ni nyumbani kwa mradi wa utafiti wa kipekee unaozingatia kuhesabu vizuri sana jinsi mazao tofauti yanapokuwa yanapandwa chini ya paneli zilizopandwa. Na mpango mpya wa motisha wa nishati ya jua, unaojulikana kama Target ya Nishati ya Nishati ya Solar (SMART), inatoa fidia ya ziada kwa miradi miwili ya matumizi.

"Kwa ujuzi wetu, hakuna sehemu nyingine inayofanya tunachofanya," alisema Michael Lehan, mshauri wa Hyperion Systems.

Hadithi ya Awali ya Agrivoltaics

Hadithi ya miradi miwili ya kutumia huko Massachusetts imetoka kwa 2008, wakati mmiliki wa kampuni ya ujenzi Dave Marley ameweka safu ya jua juu ya paa la makao makuu yake huko Amherst na haraka aliamua kuwa na nishati zaidi. Alipokuwa akianza kuzingatia mashamba kama sehemu, Marley aliamua kutafuta njia ya kuepuka kuingilia matumizi ya kilimo.

"Aliendelea kusisitiza, 'Nataka kuweka ardhi hai na vizuri. Sitaki kuficha ardhi, '"alisema Gerald Palano, mratibu wa nishati mbadala kwa Idara ya Mazao ya Kilimo ya Massachusetts.

Katika 2009, Marley aliungana na watafiti wa UMass na katika 2010 maono yake yalikuwa halisi na ujenzi wa safu ya jopo la 70 katika shamba la utafiti huko South Deerfield, Massachusetts. Mwaka uliofuata, Marley aliunda Solar Hyperion kutekeleza njia hii mpya ya nishati mbadala. Marley alikufa katika 2013, na mwanawe James amechukua biashara.

Leo, ufungaji wa mara mbili Dave Marley umeona mabaki yaliyopo, na kuendeleza malengo yake. Mwisho wa chini wa paneli hufufuliwa miguu saba chini na kuongezeka kwa miguu ya 15 katika hewa. Wao ni nafasi ya kutosha mbali na kuruhusu jua kupita katika shamba chini na inaweza kubadilishwa kwa usawa kurekebisha pengo. Vipande vinaungwa mkono na miti ya wima iliyoingia ndani ya miguu ya 10. Hakuna saruji inayotumiwa, hivyo uharibifu wa udongo ni mdogo na urekebishwa kabisa.

"Ni wakulima gani wanaojali sana ni nchi," Lehan alisema. "Na kuna udongo mdogo wa udongo."

Tangu mfululizo ulipoingia kwenye mtandao wa 2011, Stephen Herbert, profesa wa kilimo cha kilimo huko UMass, amekuwa akijifunza matokeo ya paneli juu ya ukuaji wa mazao. Matokeo yake yamekuza moyo.

Alipokuwa akilima mimea na mimea mingine ya mifugo ili kusaidia ng'ombe za mifugo, ardhi chini ya paneli ilizalisha zaidi ya asilimia 90 kwa kiasi kikubwa kama ardhi iliyopokea jua moja kwa moja. Kwa wakulima wa nyama au nyama za maziwa, vitu vya agrivoltaic ni "hakuna-brainer," alisema Hebert, kati ya kuumwa kwa mchanga mwekundu wa Brussels alichotoa kwenye shina chini ya jopo.

Je, Agrivoltaics Inaweza Kufanya Kazi?

Matokeo ya mapema yanaonyesha kwamba, wakati mzima chini ya paneli, mboga mboga kama vile pilipili, broccoli, na charde ya Uswisi inaweza kuzalisha kuhusu asilimia 60 ya kiasi ambacho wangeweza jua. Wakati huo huo, mfumo wa matumizi mawili hutoa nusu uwezo wa kizazi cha nguvu kwa ekari ya ufungaji wa kawaida, na gharama ni za juu.

Hata hivyo, wakati mifumo hii inatoa kizazi cha chini cha nishati na uzalishaji wa mazao ya chini kuliko paneli za jua au kilimo pekee, mchanganyiko kwa ujumla hulipa.

"Kwa kweli," Lehan, Palano, na James Marley walisema, karibu kwa pamoja.

Hyperion inakadiria kuwa vifaa vyake viwili vya matumizi hulipa kwa miaka minane, kwa hali ya wastani. Misaada ya Serikali na ya shirikisho inaweza kupunguza muda huo.

Ili kusaidia kuharakisha kupitishwa kwa njia hii mpya, Massachusetts ni kuweka fedha kwenye mstari. Mnamo Novemba, serikali ilizindua mpango wa SMART, ambao huwapa wamiliki wa jua kiwango cha msingi cha kila saa ya kilowatt ya nishati wanayozalisha. Kiasi wanachopata hutolewa kwa gharama ya umeme wanayochora kutoka kwenye gridi ya taa wakati paneli hazizalisha nguvu za kutosha. Ikiwa mmiliki atatoa nishati zaidi kuliko kutumia, wanaweza kutumia sifa hizo kwa bili za baadaye.

Viwango vya msingi vya usanidi wa nishati ya jua huanzia senti ya 15 hadi senti ya 39 kwa kilowatt saa, kulingana na ukubwa na eneo la maendeleo. Miradi inayochanganya paneli za jua na kilimo hupata senti za ziada za 6 kwa kilowatt saa. Kwa maana, hiyo inamaanisha kuwa mfumo wa megawati wa 1 juu ya ardhi ya kilimo, na paneli za jua katika nafasi zilizosimama ambazo zinaweza kuzunguka karibu na masaa milioni ya kilowatt milioni 1.2 kwa mwaka, zitapata $ 72,000 ya ziada kuelekea muswada wa umeme.

Katika wiki sita za kwanza za SMART, programu tano zilipendekeza miradi miwili ya kutumia na wengine wawili wamewasilisha maombi ya uamuzi kabla, hatua ya awali katika mchakato. Watengenezaji kadhaa zaidi wameuliza juu ya uwezekano wa maendeleo, Palano alisema. Miradi iliyopendekezwa hutofautiana kutoka kilowatts ya 249 hadi megawati ya 1.6.

"Tunadhani kiwango cha maslahi kuna kutoka kwa watengenezaji wadogo na wengine lakini dhana ni mpya, kwa hiyo wanahitaji kuwekeza muda zaidi wa kuelewa vizuri," alisema. "Tunafurahia kuona maslahi hadi sasa."

Si kila eneo la kilimo litafaidika na agrivoltaics. Gharama zilizoongeza na jitihada haziwezi kuwa na maana katika kanda ambayo tayari ina fursa nyingi za wazi, zisizo za kilimo kuhudhuria vitu vya jua, kwa mfano.

Aina mbili za kutumia jua huko Massachusetts.

Katika maeneo kama Massachusetts, hata hivyo, Palano alisema teknolojia inakuja tu kupata bora na kusaidia zaidi. Tayari ameona maslahi katika paneli zinazohamia kufuata jua, na kuongeza kizazi cha nishati. Pia anatarajia kuongezeka kwa maslahi ya kuhifadhi, betri kubwa ambazo zinaweza kukusanya nguvu na kuzihifadhi kwa ajili ya matumizi wakati jua halipoa. Wakati ujao huenda ukajumuisha paneli za translucent ambazo zingewezesha zaidi mimea kukua chini, aliongeza.

"Tunasema, 'hebu tuone kama tunaweza kupata hii kwa ngazi inayofuata,'" alisema Palano. "Tunatarajia uvumbuzi."

Makala hii awali alionekana kwenye Chakula cha kiraia

Kuhusu Mwandishi

Sarah Shemkus ni mwandishi wa habari huru na mhariri ambaye anaandika kuhusu biashara, teknolojia, chakula na mahali ambapo wote hukutana. Kazi yake kama ilivyoonekana Globe Boston, Guardian, Slate, na machapisho mengine mazuri. Matamanio yake ni pamoja na masoko ya wakulima, bahari, data, jibini kali za cheddar, riwaya za siri, National Radio Radio, muda, usafiri, na kisarufi sahihi. Fuata Sarah kwenye Twitter @shemkus.

Picha ya juu: Nyanya zinazoongezeka chini ya paneli za jua katika Chuo Kikuu cha Massachusetts. (Picha zote kwa heshima ya Systems Hyperion.)

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon