Güneş Panelleri Altına Ekim Yapmak Çifte Kazanç Sağlayabilir

Kurak iklimin hakim olduğu bölgelerde fotovoltaik panellerin gölgesi ile su kullanımı azaltılabilir.

Günümüzde güneş panelleri ile bitkiler arasında bir yer kapma yarışı olduğu düşünülebilir. Bunlardan biri fotosentez yapmak için güneş ışığına ihtiyaç duyarken diğeri ise elektronları itmek için güneş ışığını kullanıyor. Peki bu ikisi aynı arazide bir arada olamaz mı?

Gerçekte bu kazananı olmayan bir oyun. Ne de olsa bazı bitkiler doğrudan güneş ışığı altında yanar, işte bu nedenle gıda olarak yetiştirdiğimiz birçok ekin güneş panelleri ile aynı yerde olmaktan memnun kalacaktır. Arizona Üniversitesi’nden Greg Barron-Gafford tarafından gerçekleştirilen yeni çalışma bu kombinasyonun günümüzde bir gereklilik olarak dahi nitelendirilebileceğini gösteriyor.

Herkes kazanır

Prof. Barron-Gafford vd. gerçekleştirdikleri çalışmada Amerika’nın Güneybatı bölgesinde bulunan ekinler için mevcut suyun sınırlı olduğu kurak ve daha da kuraklaşması beklenen alanları ele aldı. Araştırmacılar güneş panellerinin sağladığı gölgenin toprak yüzey sıcaklıklarını ve buharlaşmayı azaltacağı ve buna karşılık bitki örtüsünün de güneş panellerini az da olsa daha serin tutacağı düşüncesiyle yola çıktı. Yüksek sıcaklıklarda güneş paneli verimliliğinin azalması nedeniyle bitki örtüsünün bu katkısı daha fazla elektrik üretimi olarak gerçekleşebilir.

Bu düşüncelerini test etmek isteyen araştırmacılar yaz ayları boyunca üç tarla alanı hazırladılar: birinde sadece güneş panelleri, birinde sadece ekinler ve birinde de her ikisi bulunuyordu. Bu uygulama kapsamında güneş panelleri yerden 3 metrenin biraz üzeri yükseklikte monte edildi—tipik güneş paneli kurulumundan daha yüksektir. Üç tarlanın tümü aynı şekilde sulandı ve sıcaklık, nem ve toprak nemi seviyeleri düzenli olarak ölçüldü. Test edilecek ekinler olarak ise çeri domates, jalapeño ve isot biber seçildi.

Elde edilen sonuçlar, bu kombinasyonun yapılan ölçümleri beklendiği üzere etkilediğini ortaya koydu. Hava sıcaklıkları ortalama olarak gün içinde 1°C’nin biraz üzerinde daha serin seyrederken gece boyunca yaklaşık 0.5°C daha sıcak kaldı. Güneş panellerinin sıcaklıkları ise altlarındaki bitki örtüsü sayesinde gün boyunca 9°C daha düşük gerçekleşti. Güneş panelleri altındaki hava ise biraz daha rutubetliydi ve sulamalar arasında toprak daha yavaş kurudu.

Leziz domatesler

Ekinlere gelindiğinde bazı önemli farklılıklar gözlemlendi. İsot biber gölgeye adapte olabildiği için üzerindeki güneş panellerini fazlasıyla sevdi. Büyüme oranları CO2 alımı cinsinden hesaplandı ve bu oran kombinasyon tarlada %33 daha yüksek gerçekleşti. Bitkilerin su kullanım verimliliği değişmedi, yani bitkiler büyürken daha fazla toprak nemi kullandılar. Bununla birlikte, üretilen biberlerin kütlesi güneş panelleri altında üç katına çıktı.

Jalapeño ise güneş panelleri altında %11 daha az CO2 tüketti, bu da bu bitkinin fazladan güneş ışığını özlediği anlamına geliyor. Buna rağmen jalapeñonun su verimliliği büyük ölçüde arttı ve %65 daha az su tüketildi. Üretilen biber miktarı az da olsa düştü ama bu düşüş hata düzeylerinin ötesine geçmedi.

Son olarak, çeri domatesin CO2 alımında %65 artış yaşandı ve buna su kullanımı verimliliğindeki %65 artış eklendi. Aynı düzeyde su kullanılarak iki katı fazla çeri domates üretildi.

Güneş paneli sıcaklık-verim eğrilerine bakıldığında araştırmacılar, bitki örtüsü sayesinde elde edilen daha düşük sıcaklıkların elektrik üretimini yaz ayları boyunca yaklaşık %3 ve yıl boyunca ortalama olarak %1 düzeyinde artırdığını hesapladılar.

Araştırmacılar bu alanda potansiyel olduğunu düşünüyor ve bu konunun araştırma ve optimizasyona değeceğini düşünüyorlar. Güneş paneli kurulumu birçok ekini hasat etmek için kullanılan makinelerle uyumlu olmayabilir ve panelleri yükseltmek ek maliyetlere neden olmaktadır. Bununla birlikte, belirli bölgelerde belirli ekinler için uygulanabilecek son derece makul konfigürasyonlar bulunmaktadır. Çiftçiler sudan tasarruf edebilir, güneş enerjisinden para kazanabilir ve tarım işçilerinin güneş paneli gölgesi altında daha rahat ve daha güvenli çalıştıklarını görebilirler.

Kaynak: Nature Sustainability, 2019. DOI: 10.1038/s41893-019-0364-5

Translated by Oytun Buyrukcu

English to Turkish Translator & Proofreader, Localization Expert

Author: Admin