แผงโซลาร์เซลล์ ขับรถไปตามถนนในชนบทที่ว่างเปล่า ภาพไร่ข้าวโพด ไซโลและฝูงวัวที่เล็ดลอดผ่านไปโดยทั่วไปสำหรับภูมิทัศน์ในชนบท แต่ข้างหน้ามีบางอย่างโดดเด่นตั้งอยู่ระหว่างแถวสีเขียวและพืชผลอื่นๆ เราจะเห็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีเทาทอดยาวทำมุมเข้าหาดวงอาทิตย์นั่นคือแผงโซลาร์เซลล์ การปลูกแผงโซลาร์เซลล์ไว้กลางทุ่งเกษตรกรรมหรือทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์
ฟังดูเหมือนเป็นบ้านที่ไม่น่าเป็นไปได้สำหรับพลังงานหมุนเวียน ถึงกระนั้นอะกริวอลเทอิกส์ซึ่งเป็นแนวทางด้านพลังงานหมุนเวียนที่ใช้พื้นที่การเกษตรร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์เป็นแนวทางที่ทรงพลังในการก้าวไปสู่นวัตกรรมด้านพลังงาน และอาจช่วยลดผลกระทบของการเกษตรต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อะกริวอลเทอิกส์อาจปูทางไปสู่อนาคตที่สดใส
อะกริวอลเทอิกส์นำพลังของน้ำและการเกษตรมาทำงานร่วมกันความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันระหว่างพืช น้ำ ดินและแผงเซลล์แสงอาทิตย์หมายถึงการผลิตอาหารและโวลตาอิก หมายถึงไฟฟ้าอะกริวอลเทอิกส์เพื่อให้ประหยัด ความพยายามไม่ว่าจะชอบคำไหนล้วนหมายถึงแนวคิดเดียวกันเปลี่ยนพื้นที่เกษตรกรรมที่ใช้งานอยู่ให้ เป็นฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์แบบอเนกประสงค์
เบ็น ดริเทนบาส ผู้จัดการโครงการพัฒนาอาวุโสของผู้ผลิตพลังงานทดแทนและผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ และเจ้าของสินทรัพย์ในอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนกล่าวว่า โดยพื้นฐานแล้วเขากำลังเพาะเลี้ยงดวงอาทิตย์และอะกริวอลเทอิกส์ไม่ได้เข้ามาเพราะนักเทคโนโลยีบางคนคิดว่ามันคงจะตลกที่จะวางแผงโซลาร์เซลล์ในทุ่งที่มีฝูงแกะ
การเกษตรและการผลิตอาหารมีส่วนอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ประมาณร้อยละ 85 ของปริมาณการใช้น้ำทั่วโลกใช้เพื่อจุดประสงค์ด้านการเกษตรที่สำคัญคือการชลประทาน และคาดว่าการผลิตอาหารจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าในอีก 3 ทศวรรษข้างหน้า เพื่อตอบสนองความต้องการของประชากรพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางออกของประชากรโลกทั้งหมดที่เพิ่งแตะ 8 พันล้านคน
และคาดว่าจะถึง 9.8 พันล้านคนภายในปี 2593 ปัญหาคือมากกว่า 1 ใน 3 ของก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดเกิดจากวิธีที่ผลิตแปรรูปและบรรจุหีบห่ออาหาร นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัยและนักพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์กำลังมองหาวิธีลดผลกระทบของมนุษย์ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และก็หันมาใช้พลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา
อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์มีการเติบโตของสัดส่วนวัยรุ่นที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 33 เปอร์เซ็นต์ ในแต่ละปีปัจจุบันมีพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้าน 18 ล้านหลังในสหรัฐฯ แต่มันไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาแบบถาวร ข้อกังวลอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์ในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญคือปริมาณแผงโซลาร์เซลล์บนบกที่ต้องการพลังงานแสงอาทิตย์
เพราะมันต้องการพื้นที่มากถึง 10 เท่า ต่อหน่วยพลังงาน เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลลานพลังงานทดแทนแห่งชาติประมาณการว่าภายในปี 2573 พื้นที่ 2 ล้านเอเคอร์ จะถูกใช้สำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ แผงโซลาร์เซลล์ สามารถกินพื้นที่น้อยลงได้โดยการแบ่งปันพื้นที่กับพืชและสัตว์ในพื้นที่เกษตรกรรม นั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของประโยชน์ของระบบอะกริวอลเทอิกส์
อะกริวอลเทอิกส์ช่วยพืชและสัตว์ เมื่อพืชเติบโตมีจุดอิ่มตัวของแสงแดดก็เหมือนกินเบอร์เกอร์จนอิ่มจนกินไม่อิ่ม พืชก็เหมือนกันไม่สามารถรับแสงแดดได้อย่างมาก แสงแดดไม่จำกัดไม่ได้หมายความว่าพืชผลจะเติบโตเร็วขึ้นหรือใหญ่ขึ้นเช่นกัน เมื่อต้นไม้เหงื่อออกจะกระหายน้ำพืชก็เช่นกันซึ่งหมายความว่าพวกมันต้องการน้ำมากขึ้น แต่เมื่อเกษตรกรวางแผงโซลาร์เซลล์ในตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อให้ได้รับแสงแดดในปริมาณที่เหมาะ
พืชจะได้รับแสงอาทิตย์ที่ต้องการโดยไม่กระหายน้ำมากเกินไป การศึกษาจากไซต์วิจัยในเมืองมงต์เปลลิเยร์ประเทศฝรั่งเศสแสดงให้เห็นว่าการปลูกพืชผักกาดหอม โดยใช้อะกริวอลเทอิกส์เท่ากับหรือมากกว่าแปลงที่มีแสงแดดจัดโดยไม่มีระบบอะกริวอลเทอิกส์ และลดการใช้น้ำของพืชลง 20 เปอร์เซ็นต์ในการทดลองอะกริวอลเทอิกส์อื่นๆ ที่รวมแผงโซลาร์เซลล์ในปศุสัตว์
แผงดังกล่าวให้ร่มเงาเพื่อให้สัตว์ต่างๆ เช่น แกะและวัวสามารถเล็มหญ้าได้ทั้งวันและยังได้รับจากแสงแดดอันร้อนระอุโดยไม่ต้องการน้ำ ทีมงานจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลกำลังปลูกดอกไม้ป่ารอบๆแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อดูว่าสามารถช่วยปรับปรุงประชากรผึ้งที่ลดลงได้หรือไม่ แผงโซลาร์เซลล์และเกษตรกรก็ได้รับประโยชน์เช่นกัน ผลประโยชน์ไม่ได้มีเพียงด้านเดียวในความสัมพันธ์ทางชีวภาพนี้
แผงโซลาร์เซลล์ได้รับประโยชน์โดยตรงจากความสัมพันธ์กับพืชเช่นกัน วิทยาศาสตร์ทางการเกษตรที่แท้จริงเกิดขึ้นในสถานที่ร้อนและดูดชีวิตมากที่สุดในโลกเช่นทะเลทรายโมฮาวี แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้ไม่ดีนักแต่เอาจริงๆทำงานได้ไม่ดีในความร้อนที่เกิน 48.8 องศาเซลเซียสเช่นกัน เมื่อวางแผงโซลาร์เซลล์ในทะเลทราย แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะกักเก็บความร้อนที่ดูดซับมาจากพื้นดินที่แห้งแล้งด้านล่าง
มันทำให้เกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนที่ทำให้บริเวณโดยรอบร้อนขึ้นมาก แต่ปลูกผักในดินใต้แผงและพืชจะคายน้ำจากใบทำให้อากาศโดยรอบเย็นลงและทำให้แผงเย็นลง แผงสามารถทำงานได้ดีขึ้นในอุณหภูมิที่เย็นกว่าและเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้าได้มากขึ้น การศึกษาที่มหาวิทยาลัยออริกอนสเตตพบว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบนี้ที่มีพืชผลด้านล่างสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้น 10 เปอร์เซ็นต์
และเกษตรกรหรือเจ้าของปศุสัตว์ก็ได้รับประโยชน์เช่นกัน น่าเสียดายที่เกษตรกรได้รับผลกระทบทางการเงินในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในปี 2020 ฟาร์มในสหรัฐฯล้มละลายเพิ่มขึ้น 23 เปอร์เซ็นต์จากปีก่อนหน้า ในขณะที่เกษตรกรที่มีอายุมากกว่ามอบการดำเนินงานให้กับเด็กหรือสมาชิกในครอบครัว และบางคนไม่ได้มุ่งมั่นกับแนวคิดที่เสี่ยง ในการทำฟาร์มระยะยาวเป็นอาชีพ
อย่างไรก็ตามอะกริวอลเทอิกส์เสนอเส้นทางใหม่ไปข้างหน้า ไรอัน ลอยด์ ผู้อำนวยการฝ่ายการจัดหาสินทรัพย์ของพลังงานทดแทน ครอบครัวเกษตรกรหลายครอบครัวเริ่มรู้สึกตื่นเต้นเล็กน้อยเพราะมันเหมือนกับว่ายังสามารถทำฟาร์มและมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนบนที่ดินได้ เขาเริ่มมองเห็นสิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก อะกริวอลเทอิกส์ ยังช่วยให้เกษตรกรมีศักยภาพในการได้รับผลผลิตที่สูงขึ้น
โดยอนุญาตให้เช่าที่ดินกับผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ โครงการปัจจุบันในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐฯกำลังทดลองระบบอะกริวเทอิกส์บนพื้นที่เลี้ยงแกะ ดริเทนบาสกล่าวว่าอาจช่วยลดค่าใช้จ่ายในการตัดหญ้าและค่าดำเนินการและค่าบำรุงรักษาบางส่วนได้ มันเหมาะสมกับสิ่งที่เกษตรกรพยายามทำและพยายามอยู่ร่วมกันอย่างดีที่สุดเท่าที่จะทำได้
ผู้เลี้ยงแกะสามารถกระจายรายได้ ผู้ประกอบการแผงโซลาร์เซลล์ไม่ต้องกังวลเรื่องการตัดหญ้าและแกะสามารถกินได้จนพอใจภายใต้ร่มเงาบนแสงอาทิตย์และความท้าทายอื่นๆ ผู้คนชอบแนวคิดเรื่องพลังงานหมุนเวียนแต่ไม่ได้อยู่ใกล้บ้าน หากถามใครก็ตามว่าสนับสนุนพลังงานหมุนเวียนหรือไม่อาจจะตอบว่าแน่นอน ถามว่าสบายดีไหมหากอาศัยอยู่ติดกับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และจะชอบตอบว่าไม่อย่างแน่นอน
เนื่องจากไม่สามารถบรรทุกพลังงานแสงอาทิตย์เข้าไปในรถบรรทุกและขับเคลื่อนไปยังสถานที่ต่างๆ เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ ไซต์จึงต้องอยู่ใกล้กับแหล่งทรัพยากรใกล้กับผู้คนและบางคนกังวลว่าดวงตาสี่เหลี่ยมจะลดค่าทรัพย์สิน อุตสาหกรรมเรียกว่านิมบี้ซึ่งดริเทนบาสกล่าว มันเป็นคำที่มักใช้ในแวดวงการพัฒนาเพื่ออธิบายถึงผู้อยู่อาศัยที่ไม่ตื่นเต้นกับการอยู่ติดกับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่
บทความที่น่าสนใจ : การขยำ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ด้วยการขยำเจ้าแผ่นกระดาษ
