進行中の気候変動中の食料生産の回復力を高めることと再生可能エネルギー生産を強化することは、どちらも今日の世界における基本的な課題です。
しかし、太陽エネルギーの生成は農地でますます収益性の高い用途になりつつあり、ソーラーファームが食料生産に取って代わるのではないかという懸念につながっています。
考えられる解決策のXNUMXつは、農産物生産を維持し、再生可能エネルギーを生産し、水の使用量を減らし、農場の収益性を高めることができる農業と太陽光発電パネルのコロケーションです。
ただし、農民は、農業用システムに最適な作物と場所、および作物の収穫量を維持または増加させるソーラーパネルの設計と配置を決定する際に支援を必要としています。
米国農務省の国立食品農業研究所からの新たな10万ドルの助成金により、研究者はさまざまな土地タイプと気候シナリオで農業用システムの設計を最適化する方法を研究することができます。
「SustainablyColocatingAgriculturaland Photovoltaic Electricity Systems」(SCAPES)と題された1.725年間のプロジェクトの主任機関は、イリノイ大学アーバナシャンペーン校です。 パートナー機関には、アリゾナ大学、コロラド州立大学、オーバーン大学、イリノイ大学シカゴ校、国立再生可能エネルギー研究所が含まれます。 このプロジェクトは、農業食品研究所の持続可能な農業システムプログラムを通じて資金提供されています。 アリゾナ大学は、XNUMX万XNUMXドルの助成金を受け取ります。
Greg Barron-Gaffordの研究チームには、UArizonaの学部生と大学院生が含まれています。 Barron-Gafford、右、学生のAlyssa Salazar、Leandro Phelps-Garcia、IsaiahBarnett-Morenoと一緒に撮影。
グレッグバロン-ガフォード、教授 地理・開発・環境学部 社会行動科学部、プロジェクトの物理科学のリーダーになります。 2017年、アリゾナ大学の学部生と大学院生を含むBarron-Gaffordの研究チームは、大学の9フィートのソーラーアレイの下で作物の栽培を開始しました。 バイオスフィア2 Barron-Gaffordが食品、エネルギー、水レジリエンスソリューションのディレクターを務める施設。
Barron-Gaffordが主導しました アグリボルタイクスの最初のフィールドデータ評価 米国では。 彼は、アグリボルタイクスがソーラーパネルと作物生産の両方の効率を高めることを発見しました。 植物から放出される水はソーラーパネルを冷却し、効率と電気出力を向上させます。 パネルからの陰影は植物の生産性を高め、水を節約します。これは、気候変動が極度の暑さと干ばつに弱い地域の数を増やすので特に重要です、とバロン-ガフォードは言いました。
SCAPESプロジェクトでは、アリゾナ大学の新しい1.5エーカーの農業用学習ラボをXNUMXつの農業用研究サイトのXNUMXつとして使用し、他のサイトはイリノイ州とコロラド州にあり、ソーラーパネルの存在に対する微気候と植物の反応を評価します。 測定アレイは、Barron-Gaffordによって開発されたプロトコルに従います。
2017年、Barron-Gaffordの研究チームは、大学のBiosphere9施設で2フィートのソーラーアレイの下で作物の栽培を開始しました。
「このUSDAプログラムは、非常に大規模なインストールを行うのは初めてです」とBarron-Gafford氏は述べています。 「私たちは常に尋ねられます。「これをスケールアップしたり、他の形態の農業を見たりしても、あなたが見ているこれらすべての利点はまだ発生しますか?」 それが、このプロジェクトが実際に行っていることです。その規模に伴う機会と障壁を検討します。」
この助成金により、Barron-Gaffordは次のように付け加えました。「一度に多くの食用作物を測定できるようになります。 そして、水の使用量をダイヤルバックし、それでも食料のニーズを満たすことができるかどうかを確認するなど、より多くの操作を行うことができるようになります。」
「私たちのプロジェクトは、農業の変革の可能性の包括的な分析を提供します」と、助成金の主任研究員であり、イリノイ大学アーバナシャンペーン持続可能性、エネルギー、環境研究所の暫定ディレクターであるマドゥカンナは述べています。 「私たちの目標は、作物の収穫量を維持または増加させ、土地の生産性(食料と電気)の合計を増加させ、さまざまな環境でのロークロップと飼料および特殊作物で農家の利益を多様化および増加させることです。」
地理・開発・環境学部のUArizon教授であり、Udall Center for Studies in PublicPolicyの暫定ディレクターであるAndreaGerlakが、プロジェクトの社会科学研究の副ディレクターになります。 Gerlakと同僚は、農民、太陽光発電業界の人々、政治家などの多様な利害関係者とのフォーカスグループを実施し、農業用システムの使用に関する意思決定の原動力と、新しい研究結果が利用可能になるにつれて意見がどのように変化するかを学びます。
この助成金には、幼稚園から高校までの子供、大学生、一般の人々のための教育的要素も含まれています。 モーゼストンプソン、UArizonaのディレクター コミュニティおよびスクールガーデンプログラムと彼のチームは、リンコン高校/大学高校とツーソン統一学区のマンゾ小学校に設置された学校の庭と農業ボルタイクスラーニングラボで学生と一般の人々を引き付けるための一連のプロトコルとレッスンプランを開発しました。 彼は、XNUMXつのSCAPES研究サイトすべてで経験的学習と実践的学習を統合する取り組みをサポートします。
「私たちの戦略計画の「グランドチャレンジ」の柱は、研究における私たちの強みを活用して、国内および世界レベルで問題に取り組むことに焦点を当てています。 再生可能エネルギー源を使用して食料の入手可能性を確保することは、私たちの研究者が重大な問題に対する革新的な解決策をどのように開発しているかを示す優れた例です」とアリゾナ大学の学長は述べています。 RオバートC.ロビンズ。 「USDAからのこの助成金により、バロン・ガフォード博士の最先端の仕事が次のレベルに進むのを見てとてもうれしく思います。この共同作業が進むにつれて、彼、ゲルラック博士、トンプソン氏をフォローすることを楽しみにしています。」
– アリゾナ大学社会行動科学部ロリ・ハーウッド
上の写真:助成金は、XNUMXつのSCAPES研究サイトすべてで経験的学習と実践的学習を統合する取り組みを部分的にサポートします。 写真: モーゼストンプソン/UArizonaコミュニティとスクールガーデンプログラム