सध्या चालू असलेल्या हवामान बदलादरम्यान अन्न उत्पादनाची लवचिकता वाढवणे आणि अक्षय ऊर्जा उत्पादनाला चालना देणे ही दोन्ही आजच्या जगात मूलभूत आव्हाने आहेत.
तथापि, पीक जमिनीसाठी सौरऊर्जा निर्मिती हा वाढत्या प्रमाणात फायदेशीर वापर होत आहे, ज्यामुळे सौर फार्म अन्न उत्पादनाचे विस्थापन करतील अशी चिंता निर्माण झाली आहे.
एक संभाव्य उपाय म्हणजे ॲग्रीव्होल्टाइक्स - कृषी आणि सौर फोटोव्होल्टेइक पॅनेलचे सह-स्थान - जे पीक उत्पादन टिकवून ठेवू शकतात, अक्षय ऊर्जा निर्माण करू शकतात, पाण्याचा कमी वापर करू शकतात आणि शेतीचा नफा वाढवू शकतात.
तथापि, शेतक-यांना मदतीची गरज आहे, पीक आणि ॲग्रीव्होल्टेइक सिस्टमसाठी सर्वात योग्य ठिकाणे तसेच पीक उत्पादन टिकवून ठेवणारे किंवा वाढवणारे सौर पॅनेल डिझाइन आणि प्लेसमेंट निश्चित करण्यासाठी.
यूएस कृषी विभागातील नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ फूड अँड ॲग्रीकल्चर कडून $10 दशलक्ष नवीन अनुदान संशोधकांना विविध प्रकारच्या जमिनीच्या प्रकारांमध्ये आणि हवामान परिस्थितींमध्ये ॲग्रिव्होल्टेइक सिस्टमसाठी सर्वोत्तम डिझाइन कसे ऑप्टिमाइझ करायचे याचा अभ्यास करण्यास अनुमती देईल.
"सस्टेनेबली कोलोकेटिंग ॲग्रिकल्चरल अँड फोटोव्होल्टेइक इलेक्ट्रिसिटी सिस्टीम्स" किंवा SCAPES या चार वर्षांच्या प्रकल्पातील प्रमुख संस्था, इलिनॉय अर्बाना-चॅम्पेन विद्यापीठ आहे. भागीदार संस्थांमध्ये ॲरिझोना विद्यापीठ, कोलोरॅडो स्टेट युनिव्हर्सिटी, ऑबर्न युनिव्हर्सिटी, इलिनॉय शिकागो विद्यापीठ आणि नॅशनल रिन्यूएबल एनर्जी लॅबोरेटरी यांचा समावेश होतो. या प्रकल्पाला कृषी आणि अन्न संशोधन संस्था शाश्वत कृषी प्रणाली कार्यक्रमाद्वारे निधी दिला जातो. ॲरिझोना विद्यापीठाला अनुदान निधीपैकी $1.725 दशलक्ष प्राप्त होईल.
ग्रेग बॅरॉन-गॅफर्डच्या संशोधन संघात UArizona अंडरग्रेजुएट आणि ग्रॅज्युएट विद्यार्थ्यांचा समावेश आहे. बॅरॉन-गॅफर्ड, उजवीकडे, ॲलिसा सालाझार, लिएंड्रो फेल्प्स-गार्सिया आणि इसाया बार्नेट-मोरेनो या विद्यार्थ्यांसोबत चित्रित.
ग्रेग बॅरॉन-गॅफोर्ड, प्राध्यापक भूगोल, विकास आणि पर्यावरण शाळा सामाजिक व वर्तणूक विज्ञान महाविद्यालय, प्रकल्पातील भौतिक विज्ञान आघाडीवर असेल. 2017 मध्ये, बॅरॉन-गॅफर्डच्या संशोधन कार्यसंघाने, ज्यात UArizona अंडरग्रेजुएट आणि पदवीधर विद्यार्थ्यांचा समावेश आहे, विद्यापीठाच्या 9-फूट सौर ॲरेच्या खाली पिके घेण्यास सुरुवात केली. बायोस्फीअर 2 सुविधा, जेथे बॅरॉन-गॅफर्ड अन्न, ऊर्जा आणि पाणी लवचिकता उपायांचे संचालक आहेत.
बॅरन-गॅफोर्ड यांनी नेतृत्व केले ऍग्रिव्होल्टिक्सचे प्रथम फील्ड-डेटा मूल्यांकन युनायटेड स्टेट्स मध्ये. त्याला आढळले की ॲग्रीव्होल्टाइक्स सौर पॅनेल आणि पीक उत्पादन दोन्हीची कार्यक्षमता वाढवते. वनस्पतींद्वारे सोडलेले पाणी सौर पॅनेलला थंड करते, ज्यामुळे त्यांची कार्यक्षमता आणि विद्युत उत्पादन वाढते. पॅनल्सच्या सावलीमुळे वनस्पतींची उत्पादकता वाढते आणि पाण्याची बचत होते, जे विशेषतः महत्वाचे आहे कारण हवामान बदलामुळे अति उष्णता आणि दुष्काळास संवेदनशील असलेल्या क्षेत्रांची संख्या वाढते, बॅरन-गॅफर्ड म्हणाले.
SCAPES प्रकल्प ऍरिझोना विद्यापीठातील नवीन 1.5-एकर ऍग्रिव्होल्टाईक्स लर्निंग लॅबचा वापर करेल - त्याच्या तीन ऍग्रिव्होल्टाइक्स संशोधन साइट्सपैकी एक - इलिनॉय आणि कोलोरॅडोमधील इतरांसह - सौर पॅनेलच्या उपस्थितीसाठी सूक्ष्म हवामान आणि वनस्पती प्रतिसादांचे मूल्यांकन करण्यासाठी. मापन ॲरे बॅरॉन-गॅफर्डने विकसित केलेल्या प्रोटोकॉलचे पालन करतील.
2017 मध्ये, बॅरॉन-गॅफर्डच्या संशोधन पथकाने विद्यापीठाच्या बायोस्फीअर 9 सुविधेमध्ये 2-फूट सोलर ॲरेच्या खाली पिके घेण्यास सुरुवात केली.
"हा USDA कार्यक्रम प्रथमच आहे जेव्हा आम्ही खरोखर मोठ्या प्रतिष्ठापना करणार आहोत," बॅरन-गॅफर्ड म्हणाले. "आम्हाला सतत विचारले जाते की 'तुम्ही पाहत आहात हे सर्व फायदे तुम्ही जेव्हा हे प्रमाण वाढवता किंवा शेतीच्या इतर प्रकारांकडे पाहता तेव्हाही होतात का?' हा प्रकल्प खरोखर तेच करत आहे: त्या स्केलसह येणाऱ्या संधी आणि अडथळ्यांकडे पहात.”
या अनुदानामुळे, बॅरॉन-गॅफर्ड पुढे म्हणाले, “आम्ही एकाच वेळी भरपूर अन्न पिके मोजू शकू. आणि आम्ही आणखी बरेच फेरफार करू शकू, जसे की आम्ही आमच्या पाण्याचा वापर किती डायल करू शकतो आणि तरीही अन्नाच्या गरजा पूर्ण करू शकतो.”
"आमचा प्रकल्प ॲग्रिव्होल्टिकच्या परिवर्तनीय क्षमतेचे सर्वसमावेशक विश्लेषण प्रदान करेल," असे मधू खन्ना, अनुदानाचे प्रमुख अन्वेषक आणि युनिव्हर्सिटी ऑफ इलिनॉय अर्बाना-चॅम्पेन इन्स्टिट्यूट फॉर सस्टेनेबिलिटी, एनर्जी आणि एन्व्हायर्नमेंटचे अंतरिम संचालक म्हणाले. "आमचे उद्दिष्ट पीक उत्पादन राखणे किंवा वाढवणे, एकत्रित - अन्न आणि वीज - जमिनीची उत्पादकता वाढवणे आणि विविध वातावरणातील पंक्ती पिके आणि चारा आणि विशेष पिकांसह शेतकऱ्यांच्या नफ्यात विविधता आणणे आणि वाढवणे हे आहे."
आंद्रिया गेर्लाक, स्कूल ऑफ भूगोल, विकास आणि पर्यावरणातील UArizona प्राध्यापक आणि सार्वजनिक धोरणाच्या Udall सेंटर फॉर स्टडीजच्या अंतरिम संचालक, प्रकल्पाच्या सामाजिक विज्ञान संशोधनाच्या उपसंचालक असतील. Gerlak आणि सहकारी शेतकरी, सौरउद्योगातील लोक आणि राजकारणी यांसारख्या विविध भागधारकांसह फोकस ग्रुप आयोजित करतील, ते जाणून घेण्यासाठी त्यांच्या ॲग्रिव्होल्टिक प्रणाली वापरण्याबाबत निर्णय घेण्यास काय चालना मिळते आणि नवीन संशोधन परिणाम उपलब्ध झाल्यावर त्यांची मते कशी बदलतात.
अनुदानामध्ये K-12 मुले, महाविद्यालयीन विद्यार्थी आणि लोकांसाठी शैक्षणिक घटक देखील समाविष्ट आहे. मोझेस थॉम्पसन, UArizona चे संचालक समुदाय आणि शाळा उद्यान कार्यक्रम, आणि त्याच्या कार्यसंघाने विद्यार्थ्यांना आणि लोकांना शाळेच्या बागांसह गुंतवून ठेवण्यासाठी प्रोटोकॉल आणि धड्याच्या योजनांची मालिका विकसित केली आहे आणि टक्सन युनिफाइड स्कूल डिस्ट्रिक्टमधील रिंकॉन हायस्कूल/युनिव्हर्सिटी हायस्कूल आणि मॅन्झो एलिमेंटरी स्कूलमध्ये ॲग्रिव्होल्टाईक्स लर्निंग लॅब स्थापित केल्या आहेत. तीनही SCAPES संशोधन साइट्सवर अनुभवात्मक आणि हँड्स-ऑन लर्निंग एकत्रित करण्याच्या प्रयत्नांना तो पाठिंबा देईल.
"आमच्या धोरणात्मक योजनेचा 'महान आव्हाने' स्तंभ राष्ट्रीय आणि जागतिक स्तरावरील समस्यांना तोंड देण्यासाठी संशोधनात आमच्या सामर्थ्याचा फायदा घेण्यावर लक्ष केंद्रित करतो. नवीकरणीय उर्जा स्त्रोताच्या वापराद्वारे अन्नाची उपलब्धता सुनिश्चित करणे हे आमचे संशोधक गंभीर समस्यांवर नाविन्यपूर्ण उपाय कसे विकसित करत आहेत याचे एक उत्कृष्ट उदाहरण आहे,” ॲरिझोना विद्यापीठाचे अध्यक्ष म्हणाले. Rओबर्ट सी. रॉबिन्स. "डॉ. बॅरॉन-गॅफर्डचे अत्याधुनिक काम USDA कडून मिळालेल्या या अनुदानाने पुढच्या स्तरावर जाताना पाहून मला खूप आनंद झाला आहे आणि मी त्यांचे, डॉ. गेरलॅक आणि मिस्टर थॉम्पसन यांचे अनुसरण करण्यास उत्सुक आहे कारण हा सहयोगी प्रयत्न पुढे जाईल."
- लोरी हारवुड, ॲरिझोना विद्यापीठ सामाजिक आणि वर्तणूक विज्ञान महाविद्यालय
शीर्षस्थानी फोटो: अनुदान, काही प्रमाणात, तीनही SCAPES संशोधन साइट्सवर अनुभवात्मक आणि हँड-ऑन लर्निंग एकत्रित करण्याच्या प्रयत्नांना समर्थन देईल. छायाचित्र: मोझेस थॉम्पसन/UArizona समुदाय आणि शाळा गार्डन कार्यक्रम