İklim değişikliği, tüm insanlık için en büyük tehditlerden biridir. Fosil yakıt tüketimi ve tarım sektörü ile ilgili faaliyetler, küresel ısınmaya neden olan sera gazlarını saldıkları için iklim değişikliğine en büyük katkıyı sağlayan unsurlardır. Çözüm yenilenebilir enerji ve sürdürülebilir tarımdaysa, neden ikisini birleştirmiyorsunuz? Agrofotovoltaik tam olarak ilgili bir kavramdır.
Tarım arazilerine güneş panelleri kurarak fotovoltaik enerji ile tarım arasındaki sinerjiyi en üst düzeye çıkarmayı amaçlayan agrafotovolkaik enerjiye agrovoltaik de denir. Bu enerji türü, iklim değişikliği ile mücadelede geride kalmak istemeyen sektörlerin faaliyetlerini daha sürdürülebilir kılmaktadır. Bu yazıda tarımsal enerjinin ne olduğu, etkisi, özellikleri ve avantajları hakkında bilgiler yer almaktadır.
İçindekiler
Agrofotovolkaik enerji nedir?
Fotovoltaik olarak da bilinen enerji, aynı arazi alanını hem güneş enerjisi hem de tarım ürünleri elde etmek için kullanmaktan ibarettir. Yani güneş panelleri ekinlerle aynı yüzeyde bulunuyor. Teknik ilk olarak 1981’de Adolf Goetzberger ve Armin Zastrow tarafından tasarlandı, ancak konsept sadece son on yıla kadar iyi bilinmese de son zamanlarda popüler oldu.
Ekinlerin üzerine dökülen panellerin gölgesi, biraz daha az ışık aldıkları için verimlerini etkileyebilir, bu da bazı ekinlere yarar sağlar, ancak enerji üretimi bu kaybı dengeler. Nature tarafından yayınlanan bir araştırmaya göre, ekilebilir arazinin sadece %1’inin güneş enerjisi üretimine ayrılması durumunda küresel enerji talebini dengelemek mümkün olacaktır.
Bu tesisler, tarım alanlarında güneş enerjisinin kullanılmasıyla teşvik edilen fotovoltaik elektrik üretimi sayesinde hem kendi tüketimini hem de çiftçinin enerji ihtiyacını rahatlıkla karşılayabiliyor. Agrovoltaik, yapay zeka, büyük veri ve Nesnelerin İnterneti gibi teknolojiler yoluyla üretkenliği artıran akıllı tarımla da yakın bağlara sahiptir. Böylece akıllı köylerin gelişmesine öncülük ediyor.
Fotovoltaik hücreler nasıl çalışır?
Fotovoltaik sistemde, güneş panellerini mahsul alanının yaklaşık beş metre yukarısına yükseltmek için genellikle sabit destek sistemleri kullanılır. Seraların çatılarına da güneş panelleri kurulabilirken bu tarım makinelerinin aşağıdaki ürünlere ulaşmasını sağlıyor. Diğer bir çözüm ise panellerin yükseltilmiş kablolara monte edilmesini içeren dinamik fotovoltaiktir. Bu, sökülmesi daha kolay olan daha hafif bir alternatif oluşturur. Bu sistem, panellerin mevsimler boyunca ve çiftçi farklı arazileri ekip biçerken manuel olarak hareket ettirilmesine veya ayarlanmasına olanak tanır.
Diğer tesisatlarda panellerin verimlerini en üst düzeye çıkaracak şekilde yönlendirilmesini sağlayan ve sürekli aynı yerde gölgeleme yapmasını engelleyen, böylece binanın ihtiyaçlarına uyum sağlayan kontrol sistemleri bulunmaktadır. Bu sistemler, mahsulün büyüme aşamaları ve hava durumu gibi şeyleri hesaba katan karmaşık yazılım modelleri gerektirir. Gelecekte, fotosentez için gerekli olan güneş ışığının dalga boylarının geçmesine izin veren ve geri kalanını enerji üretimi için emen şeffaf polimerler kullanılarak güneş panelleri geliştirilecektir.
Fotovoltaik enerjinin avantajları ve dezavantajları
Çevre söz konusu olduğunda, tarım hücrelerinin temel avantajı, tarım sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltmalarıdır. Ayrıca, arazinin tarım ve enerji için ikili kullanımı, plantasyonlar genişletildiğinde etkilenen ekosistemler ve biyolojik çeşitlilik üzerindeki baskıyı hafifletir.
Araştırmalar, güneş panelleri tarafından üretilen elektriğin tarım çiftliklerinin ekonomik değerini %30’dan fazla artırdığını tahmin ediyor. Çünkü grafikten de görülebileceği gibi arazi kullanım verimliliğini de artırmaktadır. Bu, özellikle gölgenin sıcaklıkları düşürerek ve aşırı buharlaşmayı önleyerek mahsulleri koruyabildiği daha sıcak bölgelerde geçerlidir.
Agrocelllerin verimliliği Daha önce bahsedildiği gibi, bu enerji kaynağının ana dezavantajları panellerin gölgesinden kaynaklanmaktadır, çünkü bu, mahsul verimini değişen derecelerde etkileyebilir. Daha dayanıklı bitkilerin seçimini zorlar ve güneş ışığına daha bağımlı olanları sınırlar.
Bu aynı zamanda fotovoltaiklerin en iyi çalıştığı enlemleri de sınırlar. Örneğin, güneş ışığı yoğunluğunun yıl boyunca değişkenlik gösterdiği daha soğuk bölgelerde karlılık düşebilir. Dikkate alınması gereken diğer faktörler arasında; Yüksek ilk yatırım gerekli. Ancak bu, tarımsal voltaik pillerin devreye girmesiyle azalabilecek bir maliyet olarak değerlendirilmelidir.
fotovoltaik uygulamalar
Agrofotovoltaik, çevreye ve tesislerin kullanım amacına bağlı olarak birçok farklı uygulamaya sahiptir. Bunlardan birkaçı şu şekilde sıralanabilir;
• Elektrik ve mahsul üretimi: Güneş panelleri meyveler, sebzeler ve tahıllarla aynı toprağı paylaşarak onları atmosferik olaylardan korur. Bu en yaygın yöntemdir.
• Elektrik üretimi ve otlatma: Ekime uygun olmayan veya iklimin ürün yetiştirmeye daha az elverişli olduğu arazilerde, güneş panellerinin altındaki arazi hayvanların otlatılması için kullanılabilir.
• Elektrik, tatlı su ve mahsul üretimi: kıyı bölgeleri için uygun üçü bir arada kullanım. Üretilen elektrik, mahsuller ve insan tüketimi için su üreten bir tuzdan arındırma tesisine güç vermek için kullanılır.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030626192030249X
https://positionen.wienergie.at/en/topics/photovoltaics/agrophotovoltaics/
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]