Landbouw is een van de belangrijkste fundamenten van de samenleving. Maar op dit moment staan ​​boerderijen in de frontlinie tegen de klimaatcrisis. Enkele van de grootste bedreigingen voor de landbouwsector op dit moment zijn droogtes en veranderende temperaturen, die rechtstreeks verband houden met klimaatverandering.

Om er levend uit te komen, moet de landbouwsector uitzoeken hoe ze de problemen die we nu al ervaren als gevolg van klimaatverandering, zoals droogtes en veranderende temperaturen, het hoofd kan bieden.

Niet alleen dat, de landbouwsector moet ook uitzoeken hoe ze kan stoppen met bijdragen aan klimaatverandering, zodat ze hopelijk kunnen voorkomen dat de effecten nog erger worden. Landbouw is extreem energie-intensief en heeft geleid tot ongeveer een derde van de uitstoot van broeikasgassen en is goed voor 85% van het wereldwijde waterverbruik.

Agrivoltaics zou de oplossing kunnen bieden waar landbouwbedrijven naar op zoek zijn. Door zonnepanelen te koppelen aan landbouwgrond, kunnen boeren geld besparen, de productiviteit verhogen en profiteren van schone, hernieuwbare energie. In dit artikel gaan we dieper in op wat agrivoltaics is, hoe het werkt en waarom het belangrijk is dat we deze dynamische oplossing serieus nemen.

Wat is agrivoltaïsche energie?

Agrivoltaics, ook wel zonne-energie genoemd, gebruikt hetzelfde land voor zowel landbouw als zonne-energie.

Een typisch agrivoltaïsch zonnestelsel bestaat uit op de grond gemonteerde zonnepanelen met gewassen die onder of tussen de rijen zonnepanelen zijn geplant. De panelen kunnen worden geïnstalleerd op steunen die hoog genoeg zijn om landbouwmachines eronder door te laten.

In eerste instantie lijkt het misschien niet logisch om gewassen onder zonnepanelen te planten. Planten hebben immers geen licht nodig om te overleven?

Voor fotosynthese hebben planten natuurlijk zonlicht nodig. Maar veel gewassen hebben niet zoveel zon nodig als je denkt. In feite kan te veel zon een slechte zaak zijn. Agrivoltaïsche systemen kunnen worden ontworpen om de optimale hoeveelheid licht de gewassen te laten bereiken zodat ze kunnen groeien, zonder dat er teveel licht doordringt en de planten stress veroorzaken.

Waarom zouden boeren voor agrivoltaïsche energie kiezen?

Agrivoltaics hebben een breed scala aan voordelen voor boeren, zowel op korte als op lange termijn. Laten we eens kijken naar enkele redenen waarom een ​​boer ervoor zou kunnen kiezen om zonnepanelen op zijn land te installeren.

Verlaagt de elektriciteitskosten

De belangrijkste aantrekkingskracht van zonnepanelen, of het nu voor uw huis of een boerderij is, is een lagere elektriciteitsrekening. Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit die de boerderij kan gebruiken om te werken, in plaats van dat ze elektriciteit van hun nutsbedrijf moeten nemen. Door minder elektriciteit van het nutsbedrijf te nemen, kunnen de energierekeningen van een boerderij dalen of helemaal verdwijnen!

Een van de gemakkelijkste manieren om de landbouwkosten te verlagen, is door de elektriciteitskosten te verlagen. Voor het gemiddelde landbouwbedrijf maakt elektriciteit tussen de 1% en 6% uit van de totale bedrijfskosten. Het installeren van zonne-energie is een investering die onmiddellijke besparingen oplevert.

Voor familiebedrijven zijn directe besparingen belangrijker dan ooit. In 2019 zagen de Verenigde Staten het aantal faillissementsaanvragen van familiebedrijven met 20% toenemen. Dus door te investeren in een agrivoltaïsch systeem, kunnen deze kleine boerderijen wat extra speelruimte in hun portemonnee hebben.

Waterverbruik verminderen

Het is duidelijk dat het installeren van zonnepanelen geld zou besparen op elektriciteit, maar een agrivoltaïsch systeem kan ook het waterverbruik verminderen. Dit verlaagt niet alleen de overheadkosten, maar helpt boerderijen ook om water te besparen als de hulpbron schaars wordt.

Alle planten hebben een zogenaamd 'lichtverzadigingspunt'. Dit is het punt waarop zonlicht op een plant niet langer helpt om te groeien, maar in plaats daarvan de stress en de vraag naar water verhoogt. Door een agrivoltaïsch systeem te ontwerpen, kunt u voorkomen dat gewassen hun lichtverzadigingsdrempel overschrijden en gestrest raken.

De stressarme omgeving die onder de zonnepanelen wordt gecreëerd, vermindert de behoefte van de planten aan meer water. De schaduw van de fotovoltaïsche panelen voorkomt ook dat water uit de bodem verdampt. Hierdoor hebben de planten minder water nodig en wordt er meer water in de bodem vastgehouden, zodat boeren minder vaak hoeven te irrigeren.

Verhoogde gewasproductie

Door fotovoltaïsche panelen boven planten te installeren, wordt landbouwgrond 70% productiever. Met dezelfde hoeveelheid zonlicht kunnen agrivoltaïsche boerderijen twee producten produceren: gewassen en elektriciteit.

Sommige gewassen produceren beter onder zonnepanelen dan in conventionele omgevingen. Planten zoals sla, snijbiet, spinazie, paprika en wortelen zijn allemaal voedselgewassen die baat hebben bij schaduw.

In een studie uitgevoerd door de Universiteit van Arizona in hun Biosphere 2-onderzoekscentrum, produceerden tomatenplanten in agrivoltaïsche systemen het dubbele van de hoeveelheid fruit in een controlegroep zonder zonnepanelen. Andere gewassen, zoals sla en jalapenos, leverden dezelfde hoeveelheid fruit op, maar gebruikten daarvoor aanzienlijk minder water. Uit een onderzoek in Japan bleek dat maïs geplant onder PV-panelen meer dan 5% beter presteerde dan traditioneel geteelde maïs.

Door de toegenomen gewasproductie komt er meer geld in de zakken van boeren. Maar het brengt ook meer eten op tafel voor iedereen. Nu de wereldbevolking omhoog schiet, zullen we de landbouwproductie moeten opvoeren. Met beperkte landbouwgrond die beschikbaar is om de landbouw uit te breiden, moeten we andere manieren bedenken om de hoeveelheid voedsel die we produceren te vergroten - en agrivoltaïsche energie zou een manier kunnen zijn om dat te doen.

Het is belangrijk op te merken dat niet alle gewassen gedijen onder zonnepanelen. Tarwe zou bijvoorbeeld niet geschikt zijn voor een agrivoltaïsch systeem, omdat het veel zonlicht nodig heeft en moeilijk te oogsten is onder zonnepanelen.

Verhoogde opwekking van zonne-energie

Agrivoltaics leidt niet alleen tot een toename van de productie van gewassen, het verhoogt ook de productie van zonne-energie. Een studie uitgevoerd door de Universiteit van Oregon wees uit dat zonnepanelen tot 10% meer zonne-energie produceerden als er planten onder werden gekweekt.

De planten onder de zonnepanelen geven vocht af tijdens een proces dat bekend staat als verdamping, waardoor de temperatuur van de lucht rondom de planten daalt. Zonnepanelen kunnen in koelere omstandigheden meer elektriciteit produceren.

Zo kan agrivoltaïsche energie uw gewasproductie en uw zonneproductie verhogen!

Agrivoltaics kunnen staten ook helpen hun eigen individuele klimaatdoelen te bereiken, vooral in kleinere staten zoals Massachusetts, waar er weinig land is voor zonne-installaties. De eenvoudigste oplossing is om landbouwgrond te laten verdubbelen als voedselbron en als energiebron.

De impact van agrivoltaïsche energie gaat verder dan de portemonnee van boeren

Agrivoltaics hebben het potentieel om te leiden tot sterkere, schonere en veerkrachtigere lokale gemeenschappen.

Een toename van agrivoltaïsche installaties zal leiden tot het creëren van lokale, goedbetaalde banen, aangezien er meer ontwikkelaars en installateurs van zonne-energie nodig zullen zijn om de projecten te voltooien. Het zal ook een impuls geven aan de zonne-industrie, wat uiteindelijk kan leiden tot prijsdalingen van zonne-energie.

Agrivoltaïsche systemen kunnen ook leiden tot de ontwikkeling en acceptatie van elektrische landbouwapparatuur. Op dit moment draaien de meeste landbouwmachines op conventionele verbrandingsmotoren. Maar als boerderijen het overschot aan zonne-energie zien dat ze produceren, zien ze misschien de voordelen van overstappen op elektrische voertuigen.