Agri-Photovoltaic (Agrivoltaics): Paneli za Jua Huongeza Mazao kwa 60%

Hapa kuna tafsiri ya maandishi hayo kwa Kiswahili, kwa kuzingatia sheria ulizotoa:

Kulisha Dunia Inayokua, Kuendesha Mustakabali Wetu kwa Mifumo ya Agri-Photovoltaic

Idadi ya watu duniani inatarajiwa kuongezeka kwa watu bilioni 1.2 katika miaka 15, ikifuatana na ongezeko la mahitaji ya nyama, mayai, na maziwa, ambayo hutumia zaidi ya 70% ya maji safi kwa ajili ya mazao, na ongezeko la mahitaji ya umeme. Sio siri tena kwamba tunahitaji kufanya mabadiliko makubwa katika uzalishaji wa nishati ili kufikia hali ya kutokuwa na madhara kwa tabianchi na kupunguza uzalishaji wa gesi chafu kutoka kwa binadamu. Utafiti mwingi umeonyesha kuwa ili kufikia hili, ni lazima tuwekeze sana katika vyanzo vya nishati mbadala kama vile upepo na jua. Wataalamu wanatabiri kuwa katika siku zijazo, uzalishaji wa photovoltaic utaongezeka kwa makadirio ya mara sita hadi nane zaidi ya ilivyo leo. Kilimo kimekuwa sehemu muhimu ya maisha ya binadamu kwa karne nyingi, na kwa hivyo, ni muhimu tupate njia ya kudumisha hili huku pia tukizalisha nishati mbadala.

Hata hivyo, tatizo kubwa na mbuga za kawaida za jua ni kwamba ardhi iliyo chini ya paneli haiwezi kutumika. Agrivoltaics, ambayo inachanganya kilimo na uzalishaji wa umeme kwa kulima chini ya paa la paneli za jua, inaweza kuwa suluhisho la matatizo haya.

Ingia kwenye mifumo ya agri-photovoltaic (au mifumo ya Agri-PV). Teknolojia hii inatuwezesha kufunga seli za jua juu ya shamba la kilimo na kuzalisha umeme huku pia ikiruhusu mazao kukua chini yake.

AgroSolar: Kulima mazao na kuzalisha umeme

Agrivoltaics pia imeonyesha kuwa inawezekana kulima karibu mazao yote chini ya paneli za jua, lakini huenda kukawa na upotevu wa mavuno kidogo wakati wa misimu yenye jua kidogo kwa mimea inayohitaji jua nyingi. Hata hivyo, mavuno ya mazao ya APV yamezidi yale ya shamba la kulinganisha wakati wa miaka ya 'pakavu na moto', ikionyesha kuwa agrivoltaics inaweza kuwa mabadiliko makubwa katika mikoa yenye joto na ukame.

Kiasi cha uzoefu na agrivoltaics bado ni kidogo sana, lakini kuna aina nyingi za agrivoltaics zinazofanyiwa utafiti kikamilifu. Mafanikio makubwa yamekuwa hasa na mazao yanayostahimili kivuli kama vile mboga za majani (lettuce), mchicha, viazi, na nyanya. Baadhi ya mifano ya kuahidi sana inatoa hoja yenye nguvu kwa ajili ya agrivoltaics.

Ardhi hutumiwa mara mbili na tunaweza kuongeza matokeo ya nishati. Mifumo ya Agri-PV ilitengenezwa katika Taasisi ya Fraunhofer, na watafiti wanaamini kuwa teknolojia hii ina uwezo wa kukidhi mahitaji yote ya nishati ya Ujerumani kwa kutumia asilimia nne tu ya eneo la kilimo. Aina hii ya uzalishaji wa nishati mbadala tayari imefanyiwa majaribio katika kampuni ya Steinicke iliyoko Lüchow, Lower Saxony. Moduli za jua zilifungwa kwa urefu wa mita sita na mimea ya mboga ililimwa chini kwenye kivuli. Hii ni faida kwa mimea kwani inatoa mazingira madogo na hupunguza uharibifu wa kuungua na jua. Taasisi ya Fraunhofer pia imejenga shamba la majaribio na miti ya tufaha ili kupima athari za kivuli na athari kwa mavuno. Matokeo ya awali yanaonyesha kuwa paa la photovoltaic hata ni faida kwa aina fulani na huwalinda kutokana na wadudu. Teknolojia hii inakadiriwa kuwa na uwezo wa kuzalisha takriban kilowatt saa 700,000 za umeme kila mwaka. AgroSolar ni mwanzilishi wa teknolojia hii na kwa sasa inafanya kazi kwenye miradi mingine.

Taratibu ndefu na ufungaji wa gharama kubwa

Hata hivyo, wanakabiliwa na tatizo la kawaida – taratibu ndefu. Mara nyingi huchukua miaka miwili na nusu kupitia utaratibu wa mpango wa maendeleo na mabadiliko katika mpango wa matumizi ya ardhi, ambao unaweza kugharimu kati ya euro 20,000 na 80,000. Hii inafanya iwe vigumu kwa mifumo midogo kumudu mchakato huo. Vihamasishaji zaidi vinahitajika ili wakulima na wajasiriamali wawekeze katika mifumo ya Agri-PV, kwa hivyo inaweza kuwa ruzuku inayowezekana kutoka Umoja wa Ulaya (chanzo cha kawaida cha ruzuku za kilimo za EU nzima). Idhini inahitaji kuwa ya haraka na rahisi, na dijiti inaweza kuwa zana muhimu.

Hali za kiuchumi zinahitaji kuwa sawa ili watu wafanye mabadiliko, photovoltaics inaweza kuwa kipengele muhimu katika vita dhidi ya mabadiliko ya hali ya hewa. Kwa mifumo ya Agri-PV, tuna fursa ya kuzalisha nishati mbadala huku tukiendeleza kilimo ili tuweze kuendelea kuzalisha chakula na kulisha wanadamu. Teknolojia hii ina uwezo wa kuzalisha umeme mwingi kama mimea 170 ya nyuklia (kwa nadharia), ikiwa teknolojia ingetumika kwa kiwango kikubwa zaidi.

Paneli za jua za bifacial zilizowekwa wima, ambazo zinaweza kukusanya nishati ya jua kutoka pande zote mbili za paneli, hutumiwa kuruhusu ardhi zaidi inayofaa kwa kilimo. Aina hii ya ufungaji ingefanya kazi vizuri sana katika maeneo ambayo yanakabiliwa na mmomonyoko wa upepo, kwani miundo hupunguza kasi ya upepo ambayo inaweza kusaidia kulinda ardhi na mazao yanayokuzwa hapo. Paneli za bifacial zinaweza kuzalisha nguvu zaidi kwa kila mita ya mraba kuliko paneli za kawaida za upande mmoja na hazihitaji sehemu zinazohamia.

Matumizi mawili ya ardhi: Kusawazisha hatari na fursa

Hapa kuna tafsiri ya maandishi hayo kwa Kiswahili, ikizingatia sheria ulizotoa:

Agri-photovoltaics (Agri-PV) ni teknolojia mpya kiasi ambayo inaweza kuwa jambo kuu katika mpito wa nishati. Uwezo wa teknolojia hii ni mkubwa, lakini pia kuna vikwazo ambavyo vinahitaji kushughulikiwa ili ipate kukubaliwa. Ili kusakinisha gigawatts 215 za PV ifikapo mwaka 2030, marekebisho ya EEG yameanzisha mambo kadhaa. Hii inajumuisha posho ya teknolojia ya senti 1.2 kwa kila kilowatt saa, lakini wataalamu wanasema hii inaweza kuwa haitoshi.

Uholanzi ndiye muuzaji wa pili kwa ukubwa wa chakula duniani na kampuni inayoitwa “GroenLeven,” kampuni tanzu ya kundi la BayWa lenye makao yake mjini Munich, Ujerumani, imeanzisha miradi kadhaa ya majaribio na wakulima wa matunda wa ndani. Walibadilisha hekta tatu kati ya hekta nne za shamba la rasiberi huko Babberich, Uholanzi, kuwa shamba la agrivoltaics lenye ukubwa wa 2 MW.

Mimea ya rasiberi ililimwa moja kwa moja chini ya paneli za jua, ambazo ziliwekwa katika safu zinazobadilishana zinazoelekea mashariki na magharibi, zikiongeza mavuno ya jua huku pia zikilinda mimea dhidi ya upepo. Kiasi na ubora wa matunda yaliyozalishwa chini ya paneli zilipatikana kuwa sawa au bora kuliko matunda yaliyozalishwa chini ya njia za kawaida za plastiki, na mkulima aliokoa kazi nyingi kutoka kwa kudhibiti njia za plastiki. Faida nyingine muhimu ilikuwa kwamba joto lilikuwa baridi kwa digrii kadhaa chini ya paneli za jua, na kuifanya iwe ya kupendeza zaidi kwa wafanyikazi wa shamba na kupunguza kiwango cha maji ya umwagiliaji kwa 50% ikilinganishwa na shamba la marejeleo.

Faida za AgroSolar

Kwa kuondoa ushindani wa ardhi kati ya mazao ya chakula na nishati, teknolojia mpya inaruhusu ongezeko kubwa la ufanisi wa matumizi ya ardhi – kwa sasa hadi 186% (kama inavyodaiwa na AgroSolar).

Mashine maalum ya kilimo hulima ardhi chini ya paneli za jua zilizoinuliwa katika mpangilio wa agrivoltaic, ikionyesha jinsi teknolojia hii ya matumizi mawili inavyoongeza ufanisi wa ardhi hadi 186% kwa kuchanganya uzalishaji wa nishati safi na ukuaji wa mazao ulioboreshwa.

Msururu huu mpana wa agrivoltaic unaonyesha mfumo wa kiubunifu wa matumizi mawili unaochanganya nishati safi na kilimo, ukitoa faida kubwa.

Msururu huu wa agrivoltaic unaonyesha muundo unaoweza kubadilishwa wa mifumo miwili, inayojumuika na ardhi ya kilimo na mazao.

Faida za mfumo huu wa matumizi mawili kama zinavyodaiwa na AgroSolar:

• Kila mfumo wa Agri-Photovoltaic unaweza kubadilishwa na ni rahisi, umetengenezwa kwa ajili ya ukubwa wa eneo, aina ya mazao yanayolimwa na hali ya kijiolojia.

• Agri-PV inalinda mazao na mavuno dhidi ya hali mbaya za hali ya hewa kama vile joto kali, ukame, mvua kubwa, mvua ya mawe na upepo.

Hapa kuna tafsiri ya maandishi hayo kwa Kiswahili, kwa kuzingatia sheria ulizotoa:

Sheria: Hifadhi maneno ya kiufundi, nambari, vitengo, URL, muundo wa markdown, na majina ya chapa. Tumia istilahi za kitaalamu za kilimo.

• Mashine za kilimo zenye ukubwa tofauti zinaweza kuendelea kutumika kama kawaida chini ya mifumo ya Agri-Photovoltaic.

• Mahitaji ya maji ya maeneo ya kilimo yanaweza kupunguzwa kwa hadi 20%, na uwezo wa udongo wa kuhifadhi maji huongezeka.

• Kaboni – Kilimo: Kwa Agri-PV, humus inayodhibitiwa inaweza kujengwa, kupunguza uhitaji wa mbolea na kuruhusu CO2 zaidi kuhifadhiwa kwenye udongo.

• Matumizi ya Agri-PV huongeza mavuno ya mazao, hivyo kuwezesha kipato cha juu zaidi kwa biashara ya kilimo.

• Inayobadilika na yenye faida: Mbali na kuwekeza katika mfumo wake mwenyewe, AgroSolar Europe pia inatoa mfumo wa kukodisha, hivyo biashara ya kilimo haina shida na usakinishaji na uuzaji wa umeme.

Agrivoltaics ina uwezo wa kuwa mkakati wa kushinda ili kukidhi mahitaji yetu ya nishati na kupunguza matumizi ya maji katika mikoa yenye joto na ukame duniani.

Ingawa Agri-PV ina faida nyingi, kama vile kutoa paa juu ya eneo na matumizi mawili ya ardhi, kuna hasara ambazo zinahitaji kuzingatiwa. Hizi ni pamoja na:

• Gharama za juu zaidi
• Uhitaji wa kusawazisha uzalishaji wa kilimo na uzalishaji wa umeme
• Wasiwasi wa ulinzi wa udongo

Hata hivyo, upinzani wa jamii dhidi ya agrivoltaics ni muhimu kudhibiti, hasa pseudo-agrivoltaics, ambayo ni mazoezi ya kujenga mashamba makubwa ya jua kwa kisingizio cha kilimo. Sheria, kanuni, na urasimu pia vinaweza kuzuia agrivoltaics, na ni muhimu kudumisha usaidizi sahihi wa ndani. EU inazingatia mifumo ya agrivoltaic kuwa miundo halisi na inahitaji ruhusa ya ujenzi. Gharama kwa kila kWh kwa agrivoltaics inaweza kuwa 10-20% ya juu zaidi ikilinganishwa na mbuga za kawaida za jua, ambayo huibua swali la nani anamiliki paneli za jua. Bila uingiliaji wa serikali kupitia ruzuku au dhamana za bei, agrivoltaics inaweza isipate nafasi dhidi ya mipango mingine ya jua. Agrivoltaics ina uwezo wa kusaidia ugavi wetu wa chakula na mpito kuelekea vyanzo vya nishati safi bila kutoa ardhi inayofaa kwa kilimo, hasa ikiwa tunaweza kubadilisha ardhi inayotumiwa sasa kulima mazao ya mafuta ya mimea kuwa ardhi kwa ajili ya uzalishaji halisi wa chakula cha binadamu au upandaji miti.

Pia nilimuuliza shabiki mwenzangu wa AgroSolar Lukas kwenye twitter kushiriki mawazo kuhusu vikwazo, na hapa tuko:

• Usimamizi mzuri wa maji yanayotiririka. Kwa mfano, mifereji ya kutosha yenye uwezo wa kusafishwa kiotomatiki kwa mvua kubwa kwenye kingo zinazoelekea kwenye tenki za kuhifadhi kwa ajili ya umwagiliaji.

• Hifadhidata kuhusu ni nini kinachokua vizuri kiasi gani na agrosolar: Jambo la hifadhidata si sana kuhusu fizikia, lakini ni muhimu kwani si mazao yote yanayokua vizuri na jua kali kidogo. Ni ya kutisha kidogo kwa wakulima.

Hapa kuna tafsiri ya maandishi yako kwa Kiswahili, ikizingatia sheria ulizotoa:

Ushirikiano na semi local power to gas (ufanisi wa nishati kutoka gesi) wa suluhisho za kuhifadhi: Teknolojia inayosaidiana isiyo na muhuri wa uso, vyombo vya nguvu-kwa-gesi vinaweza kuwa chaguo nzuri inayoweza kuongezwa kwa moduli. Kwa kusukuma agrosolar zaidi ya kile ningeita "kizuizi cha bei ya umeme hasi ya jua". Kizuizi hicho tayari kipo kidogo na kinaweza kuzidi kuwa mbaya hivi karibuni.

---

Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara

---

Vyanzo

• Agrivoltaics hutoa faida za pande zote katika uhusiano wa chakula-nishati-maji (2022) - Utafiti wa kisayansi unaorekodi ongezeko la 60% la mavuno na mifumo ya agrivoltaic.
• Fraunhofer Institute (2023) - Utafiti unaoonyesha 4% ya ardhi ya kilimo inaweza kufidia mahitaji ya nishati ya Ujerumani.
• AgroSolar Europe - Ufanisi wa Matumizi ya Ardhi hadi 186% (2023) - Data ya kampuni kuhusu mifumo ya uzalishaji mara mbili inayofikia 186% ya ufanisi wa matumizi ya ardhi.
• Maarifa ya Wataalam kuhusu Vikwazo vya Agrivoltaic (2023) - Maoni ya wataalam kuhusu changamoto za kiufundi na kivitendo za agrivoltaic.
• BayWa AG (2023) - Utafiti wa kesi wa shamba la raspberry la 2 MW na umwagiliaji wa 50% kidogo.