Aurinkovoima maataloudessa on kestävä ratkaisu elintarvike- ja energiatuotantoon

Kuvittele maailma, jossa voimme tuottaa enemmän ruokaa ja energiaa samalla maalla, ja sivutuotteena vähentää kasvihuonekaasupäästöjä ja lisätä luonnon monimuotoisuutta. Maailma, jossa maanviljelijät voivat monipuolistaa tulojaan ja vähentää riippuvuuttaan fossiilisista polttoaineista. Maailma, jossa kuluttajat voivat nauttia laadukkaista elintarvikkeista ja puhtaasta sähköstä kohtuuhintaan. Tällaisen maailman maatalouden aurinkoenergia voi luoda.

Agri solar, joka tunnetaan myös nimellä agrivoltaiikka, on uusi lähestymistapa, jossa aurinkopaneelit ja viljelykasvit yhdistetään molempia osapuolia hyödyttävällä tavalla. Ajatuksena on käyttää aurinkopaneelien väliin ja alle jäävä tila viljelykasvien kasvattamiseen tai asentaa paneelit olemassa olevan viljelymaan päälle. Näin maa voi palvella kahta tarkoitusta samanaikaisesti: tuottaa puhdasta sähköä ja tuottaa ruokaa.

Mutta miten tämä toimii käytännössä? Ja mitä hyötyä maatalouden aurinkoenergiasta on viljelijöille, kuluttajille ja ympäristölle? Tässä blogikirjoituksessa tarkastelemme näitä ja muita kysymyksiä viimeisimpien tutkimustulosten ja eri puolilta maailmaa saatujen esimerkkien perusteella. Annamme myös vinkkejä ja resursseja niille, jotka ovat kiinnostuneita toteuttamaan maatalouden aurinkoenergian omalla maallaan.

Miten agri solar toimii?

Maatalouden aurinkoenergiaa voidaan toteuttaa eri tavoin riippuen aurinkosähköjärjestelmän tyypistä ja koosta, viljelykasvilajeista sekä paikallisista ilmasto- ja maaperäolosuhteista. Joitakin yleisimpiä menetelmiä ovat:

- Kiinteästi kallistettavat aurinkosähköjärjestelmät: Nämä ovat aurinkopaneeleita, jotka on asennettu kiinteisiin rakenteisiin tiettyyn kulmaan ja tiettyyn suuntaan. Ne voidaan asentaa sellaisten viljelykasvien yläpuolelle, jotka eivät tarvitse paljon auringonvaloa, kuten salaatti, pinaatti tai yrtit. Paneelit voivat myös tarjota varjoa viljelykasveille ja vähentää veden haihtumista maaperästä. Tämä voi parantaa niiden kasvua ja laatua sekä säästää vesi- ja kastelukustannuksia.

- Yksiakseliset aurinkosähköjärjestelmät: Nämä aurinkopaneelit pyörivät yhtä akselia pitkin ja seuraavat aurinkoa koko päivän. Ne voidaan asentaa korkeampien viljelykasvien, kuten maissin, vehnän tai auringonkukan yläpuolelle. Paneelit voivat lisätä näiden viljelykasvien satoa luomalla mikroilmaston, joka vähentää lämpöstressiä ja parantaa fotosynteesiä. Näin voidaan myös ehkäistä kuivuuden tai helleaaltojen aiheuttamia satotappioita.

- Kaksiakseliset aurinkosähköjärjestelmät: Nämä ovat aurinkopaneeleita, jotka pyörivät kahta akselia pitkin auringon tarkemman seurannan varmistamiseksi. Ne voidaan asentaa monivuotisten viljelykasvien, kuten viinirypäleiden, marjojen tai pähkinöiden yläpuolelle. Paneelit voivat parantaa näiden viljelykasvien laatua säätelemällä lämpötilaa ja kosteutta. Tämä voi myös lisätä niiden säilyvyyttä ja markkina-arvoa.

- Maahan asennettavat aurinkosähköjärjestelmät: Nämä aurinkopaneelit asennetaan maahan siten, että niiden väliin jää tilaa viljelyä varten. Niitä voidaan käyttää viljelykasveille, jotka ovat matalia ja joiden latvusto on matala, kuten perunoille, porkkanoille tai pavuille. Paneelit voivat myös suojata näitä viljelykasveja pakkas- ja raekuuroilta. Tämä voi vähentää satotappioita ja vakuutuskustannuksia.

Aurinkosähköjärjestelmän optimaalinen suunnittelu riippuu useista tekijöistä, kuten viljelykasvin tyypistä, auringonvalon määrästä, maaperän laadusta, veden saatavuudesta ja sähköntarpeesta. Jotkin viljelykasvit voivat esimerkiksi hyötyä osittaisesta varjostuksesta, kun taas toiset tarvitsevat täyttä auringonvaloa. Jotkin viljelykasvit saattavat tarvita enemmän vettä kuin toiset, mikä voi vaikuttaa kastelujärjestelmään. Joidenkin viljelykasvien arvo voi olla suurempi kuin toisten, mikä voi vaikuttaa sijoitetun pääoman tuottoon.

Siksi on tärkeää tehdä toteutettavuustutkimus ennen kuin maatalouden aurinkoenergiajärjestelmä otetaan käyttöön tietyllä alueella. Tämä voi auttaa määrittämään parhaan viljelykasvien ja aurinkosähköjärjestelmien yhdistelmän, jolla voidaan maksimoida maatalouden aurinkoenergian hyödyt.

Mitkä ovat maatalouden aurinkoenergian hyödyt?

Maatalouden aurinkoenergialla on monia etuja viljelijöille, kuluttajille ja ympäristölle. Joitakin tärkeimpiä etuja ovat:

- Maan tuottavuuden lisääminen: Maatalouden aurinkoenergia voi lisätä maan taloudellista arvoa luomalla kaksi tulonlähdettä: sähkön myynti ja sadon myynti. Fraunhofer ISE:n tutkimuksen mukaan maatalouden aurinkoenergia voi lisätä maan tuottavuutta 60-160 prosenttia viljelykasvien tyypistä ja aurinkosähköjärjestelmän rakenteesta riippuen. Tämä tarkoittaa, että viljelijät voivat ansaita enemmän rahaa maallaan ilman, että heidän viljelyalansa laajenee tai että he käyttävät enemmän resursseja.

- CO2-päästöjen vähentäminen: Agri solar voi vähentää kasvihuonekaasupäästöjä korvaamalla fossiilisia polttoaineita uusiutuvilla energialähteillä. NREL:n tutkimuksen mukaan maatalouden aurinkoenergia voi vähentää hiilidioksidipäästöjä 330 kilogrammaa tuotettua MWh:n sähköä kohti verrattuna perinteisiin hiilivoimaloihin. Tämä tarkoittaa, että maanviljelijät voivat osaltaan hillitä ilmastonmuutosta tuottamalla puhdasta energiaa maallaan.

- Parempi elintarviketurva: Maatalouden aurinkoenergia voi parantaa elintarviketurvaa lisäämällä sadon tuottoa ja laatua. Arizonan osavaltionyliopiston tekemän tutkimuksen mukaan maatalouden aurinkoenergia voi lisätä satoja 15-40 prosenttia viljelykasvien tyypistä ja aurinkosähköjärjestelmän rakenteesta riippuen. Maatalouden aurinkoenergia voi myös parantaa sadon laatua vähentämällä tuholaisten esiintymistä ja sienitauteja. Tämä tarkoittaa, että viljelijät voivat tuottaa enemmän ja parempaa ruokaa maastaan ilman, että he käyttävät enemmän torjunta-aineita tai lannoitteita.

- Lisääntynyt biologinen monimuotoisuus: Luomalla elinympäristöjä villieläimille ja pölyttäjille. Oregonin osavaltionyliopiston tutkimuksen mukaan maatalouden aurinkoenergia voi lisätä kasvien monimuotoisuutta 90 prosenttia ja pölyttäjien määrää 200 prosenttia tavanomaisiin viljelymaihin verrattuna. Tämä tarkoittaa, että maanviljelijät voivat tukea ekosysteemiä ja sen tarjoamia luonnollisia palveluja, kuten pölytystä, tuholaistorjuntaa ja maaperän hedelmällisyyttä.

Nämä hyödyt eivät ole vain viljelijöille vaan myös kuluttajille ja koko yhteiskunnalle. Kuluttajat voivat nauttia useammista paikallisesti tuotetuista, luonnonmukaisista ja kestävistä elintarvike- ja energiavaihtoehdoista. Yhteiskunta voi hyötyä ympäristövaikutusten vähenemisestä, kansanterveyden paranemisesta ja sosiaalisen oikeudenmukaisuuden lisääntymisestä.

Millaisia esimerkkejä maatalouden aurinkoenergiahankkeista on olemassa?

Maatalouden aurinkoenergian suosio kasvaa koko maailmassa, ja eri maissa toteutetaan tai suunnitellaan monia hankkeita. Merkittäviä esimerkkejä ovat muun muassa:

- Agrovoltaic.org: Tämä on maailmanlaajuinen tutkijoiden, käytännön toimijoiden ja poliittisten päättäjien verkosto, joka pyrkii edistämään maatalouden aurinkoenergiaa kestävänä ratkaisuna elintarvikkeiden ja energian tuotantoon. Verkosto tarjoaa tietoa, resursseja ja parhaita käytäntöjä maatalouden aurinkoenergiahankkeita varten. Verkosto järjestää myös tapahtumia, työpajoja ja webinaareja, joissa jaetaan tietoa ja kokemuksia maatalouden aurinkoenergiasta.

- Arka360: Tämä yritys tarjoaa avaimet käteen -ratkaisuja maatalouden aurinkoenergiahankkeisiin Intiassa. Yritys on asentanut yli 100 MW maatalouden aurinkoenergiakapasiteettia Intian eri osavaltioissa, mistä on hyötynyt yli 10 000 maanviljelijää. Yritys tarjoaa myös koulutusta, huoltoa ja rahoituspalveluja maatalouden aurinkoenergiahankkeisiin.

- AgroSolar Europe: Tämä on Euroopan unionin rahoittama hanke, jonka tavoitteena on osoittaa maatalouden aurinkoenergian toteutettavuus ja hyödyt Euroopassa. Hankkeeseen kuuluu neljä pilottialuetta Ranskassa, Saksassa, Italiassa ja Kreikassa, joissa testataan erilaisia viljelykasveja ja aurinkosähköjärjestelmiä. Hankkeeseen kuuluu myös sidosryhmien sitouttaminen, tiedon levittäminen ja maatalouden aurinkoenergiaa koskevien poliittisten suositusten antaminen.

- Agrivoltaics4Africa: Tämä on Saksan liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriön rahoittama hanke, jonka tavoitteena on kehittää ja toteuttaa maatalouden aurinkoenergiaratkaisuja Afrikan maaseutuyhteisöille. Hankkeeseen kuuluu kuusi pilottialuetta Burkina Fasossa, Etiopiassa, Ghanassa, Namibiassa, Senegalissa ja Ugandassa, joissa testataan erilaisia viljelykasveja ja aurinkosähköjärjestelmiä. Hankkeeseen kuuluu myös valmiuksien kehittämistä, tiedonsiirtoa ja maatalouden aurinkoenergian sosiaalisten vaikutusten arviointia.

Nämä ovat vain joitakin esimerkkejä maatalouden aurinkoenergiahankkeista eri puolilla maailmaa. On paljon muitakin aloitteita, joissa tutkitaan maatalouden aurinkoenergian mahdollisuuksia eri alueilla ja eri yhteyksissä.

Päätelmä

Maatalouden aurinkoenergia on lupaava lähestymistapa, jolla voidaan vastata elintarvike- ja energiaturvallisuuden, ilmastonmuutoksen ja biologisen monimuotoisuuden vähenemisen haasteisiin. Yhdistämällä aurinkopaneelit ja viljelykasvit synergistisesti agri solar voi lisätä maan tuottavuutta, vähentää hiilidioksidipäästöjä, parantaa elintarviketurvaa ja lisätä luonnon monimuotoisuutta. Agri solar on myös varteenotettava vaihtoehto viljelijöille, jotka haluavat monipuolistaa tulojaan ja vähentää riippuvuuttaan fossiilisista polttoaineista.

Jos olet kiinnostunut oppimaan lisää tai tarvitset ammattiapua suunnitteluun ja toteutettavuustutkimuksiin, ota rohkeasti yhteyttä. Kuulisin mielelläni sinusta ja keskustelisin siitä, miten voimme tehdä yhteistyötä maatalousalan aurinkoenergiaunelmiesi toteuttamiseksi. Kiitos lukemisesta ja pysy kuulolla, saat lisää päivityksiä LinkedIn-sivullani.

Chris Murray, chris.murray@welado.fi, +358 40 149 3888

EPC-projektipäällikkö ja aurinkosähköasiantuntija | BMS & HVAC | Suomi