Agrivoltaik Sistemler ile Tarımın Geleceği
Şili’deki Fraunhofer Chile, yükseltilmiş agrivoltaik sistemlerle tarım alanında devrim yaratmaya çalışıyor. Çiftçiler, bu yenilikçi sistem sayesinde hem elektrik üretebiliyor hem de tarımsal faaliyetlerini sürdürebiliyorlar. Tanzanya’dan bir çiftçi olan Emilia Laymond, “Eskiden yılda iki kere ekim yapardık. Şimdi yağışlar o kadar azaldı ki tek bir hasat bile yapamıyoruz” diyor. Vianzi köyünde yaşayan Laymond, kuraklığın tarım ve hayvancılığı nasıl olumsuz etkilediğini gözlemlemiş. “Hayat pahalılığının artmasına da yol açıyor, özellikle bizim gibi tarımdan geçinenler için…”
Tanzanya kırsalında yaşayanların yüzde 80’i gibi, Laymond’ı zorlayan bir diğer sorun da elektriğe erişim. Ülkenin elektrik ihtiyacının yüzde 40’ını hidroelektrik kaynaklardan karşılanıyor. Ancak kuraklık, hem tarımsal üretimi hem de elektrik üretimini ciddi şekilde etkiliyor. Güneş açısından zengin bir ülke olan Tanzanya’da, güneş enerjisi güvenilir bir elektrik kaynağı olma potansiyeline sahip. Fakat, bu potansiyeli gerçekleştirmek için büyük yatırımlar gerekmekte. Ayrıca, tarım arazilerini güneş panelleriyle doldurmak, ekim yapacak alan bırakmayabilir. İşte bu noktada, Laymond gibi çiftçilere umut olabilecek bir çözüm mevcut: Agrivoltaik sistemler.
Agrivoltaik sistemlerde, aynı toprak parçasında yükseltilmiş güneş panelleri ile temiz elektrik üretilirken, bu panellerin altında tarım yapılabiliyor. Güneş panelleri birkaç metre yükseklikte kurulduğunda, altında hayvancılık da yapılabiliyor. Hatta bu paneller, yağmur sularını toplamak için de kullanılabiliyor. BBC’ye göre bu yöntem, özellikle kurak aylarda, nehirlerden veya kuyulardan su çekmek için yoğun enerji kullanıldığında oldukça faydalı oluyor.
Tanzanya kırsalında yaşayan Hamad Mkopi, “Kuraklık pek çok çiftçi için felaket oluyor çünkü elektriğe erişimleri yok” diyor. Elektriğe erişim sağlayabilen az sayıda kişiyse yüksek elektrik faturalarıyla başa çıkmak zorunda kalıyor. “Elektrik fiyatı çiftçileri zorluyor ve bu bizim için büyük bir yük, tarım ürünlerinin maliyetini artırıyor” diyor. Güneş panelleri sayesinde ürettiği meyveleri kurutmayı, böylece daha uzun süre depolayıp daha iyi fiyata satmayı umuyor.
Amerika merkezli düşünce kuruluşu Brookings Institution’a göre, geleneksel güneş enerjisi üretim yöntemleri, aynı miktarda elektrik üreten doğalgaz veya kömür tesislerine göre 10 kat daha fazla alana ihtiyaç duyuyor. Bu durum, tarıma daha az alan bırakıyor ve çiftçileri bu fikre mesafeli durmaya itiyor. Tanzanya’da bir agrivoltaik proje üzerine çalışan Sheffield Üniversitesi’nden Dr. Randle-Boggis, “Enerjiyi düşük karbon salımıyla üretmeye ihtiyacımız var. Aynı zamanda gıda üretebilmek için de toprağa ihtiyacımız var. Yani, enerji üretimi için gıda üretiminden vazgeçmek büyük bir sorun” diyor. Bu nedenle, yükseltilmiş güneş panelleri, hem tarım hem de elektrik üretimi için alan sunarak diğer yenilenebilir enerji üretim yöntemlerine göre daha az itirazla karşılaşıyor.
Sosyal Fayda
Vianzi gibi köylerde elektriği ulaşılabilir kılmak, sağlık alanında da iyileşmelere yol açabilir. Tanzanya kırsalında neredeyse herkes, yemek pişirmek ve ısınmak için odun ve kömür kullanıyor. Agrivoltaik sistemler tarafından üretilen enerji, mutfaklarda elektrikli ocak kullanımını mümkün kılarak zararlı dumanların solunmasını engelleyebilir. Ayrıca, yükseltilmiş güneş panelleri, tarlada uzun süre çalışan çiftçilere gölgede dinlenme imkanı sunuyor. Dr. Randle-Boggis, agrivoltaik sistemlerin çiftçilerin iklim değişikliğiyle mücadele etmesine yardımcı olabileceğini vurguluyor.
Dr. Randle-Boggis’in yaptığı akademik araştırmanın ön sonuçları, panellerin yarattığı gölgenin daha düşük hava sıcaklığına sahip ve toprağın daha nemli kaldığı bir mikro iklim yarattığını gösteriyor. Gölge nedeniyle daha az suyun topraktan buharlaşması, çiftçilerin daha az suya ihtiyaç duymasına yol açıyor. Bu durum, özellikle yağışın az ve öngörülemez olduğu dönemlerde önemli bir fark yaratabilir. Dr. Randle-Boggis, “Agrivoltaik yöntemler üç açıdan kazandırıyor: Su, enerji ve gıda. Bu, güneş enerjisini daha iyi bir şekilde üretmenin bir yolu” diyor ve ekliyor: “Beni en çok heyecanlandıran şey, çiftçilerin geçimlerini iklim değişikliğine daha dayanıklı hale getirmesi.”
İklim Değişikliğine Uyum Sağlamak
Şili’de tarımsal üretim için kullanılan su, toplam su tüketiminin yüzde 70’inden fazlasını oluşturuyor. Yenilenebilir enerji projelerinde uzmanlaşan mühendis David Jung, “Gelecek kötü gözüküyor” diyor. Fraunhofer Chile’de Şili’nin ilk agrivoltaik tarım projesinde görev alıyor. Son yıllarda artan kuraklıklar, su tasarrufunu öncelikli bir konu haline getirdi. Agrivoltaik sistemler, çok umut verici sonuçlar vermeye başladı. Jung, “En büyük etki kesinlikle gölge sayesinde oluyor. Bu, su kullanım verimliliğini artırıyor” diyor.
Geçen yaz Şili’de damla sulama yöntemi uygulanan bir fesleğen tarlasında yapılan ölçümlerde, agrivoltaik panellerin altındaki toprakların yüzde 29 daha nemli olduğu tespit edildi. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, üç milyardan fazla insanın su kıtlığının yüksek veya çok yüksek olduğu kırsal bölgelerde yaşadığını belirtiyor. Bu nedenle su tasarrufu, dünya genelinde her gün daha da önemli bir hale geliyor.
Daha İyi Mahsuller
Şimdiye kadar yürütülen akademik araştırmalar, agrivoltaik sistemlerin hasat miktarını nasıl etkilediği konusunda çelişkili sonuçlara ulaşmış durumda. Çin’deki Zhejiang Üniversitesi’nden Prof. Yue-Rong Liang, “Hangi türlerin ekileceğine karar vermek en kritik olanı” diyor. Yaptığı çalışmalarda, agrivoltaik sistemlerin çay bitkisi üzerindeki etkisinin oldukça olumlu olduğunu gözlemlemiş. Prof. Liang, çay bitkisinin, agrivoltaik sistemlerin yarattığı gölgeden faydalandığını ifade ediyor. Çay bitkisi, ışığa duyarlılığı az olduğundan, güneş panellerinin yarattığı gölge ‘güneş yanığı’ olma olasılığını azaltıyor. Ayrıca, daha kaliteli mahsul alınmakta ve büyüme hızı artmaktadır. Domates ve pamuk gibi bazı bitkiler ise gölgeden aynı oranda fayda görmeyebilir. Ancak bu konuda daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.
Pek çok çiftçi, yenilenebilir enerji alternatiflerine yönelmeye başladı. Sivil toplum kuruluşu REN21’e göre, dünya genelinde tarım için kullanılan enerji, 2010’da toplam enerji tüketiminin yüzde 10’unu oluştururken, 2020’de bu oran yüzde 15’e çıktı. Agrivoltaik sistemlerin sayısı son yıllarda büyük bir artış gösterse de, bu sistemlerin geniş bir şekilde benimsenmesi; özellikle gelişmekte olan ülkelerde yaygınlaştırılması için bazı zorluklarla karşı karşıya. Günümüzde bu sistemlerin büyük bir kısmı Avrupa, Kuzey Amerika, Japonya ve Güney Kore’de bulunuyor. Bu nedenle diğer bölgelerde agrivoltaik uzmanlığı konusunda bir açık söz konusu.
Güneş paneli fiyatları son zamanlarda düşüş göstermiş olsa da, maliyet hâlâ büyük bir engel teşkil ediyor. Dr. Randle-Boggis, “En büyük engellerden biri sermayeye erişim” diyor. Tanzanya’da 104 panelden oluşan bir agrivoltaik sistemin maliyeti yaklaşık 40 bin dolar. Başlangıçta ödenmesi gereken bu tutar, agrivoltaik sistemleri birçok çiftçi için erişilemez kılabiliyor. Bazı ülkeler daha önce tarımsal üretimi korumak amacıyla bu alanlarda güneş paneli kurulumunu yasaklamıştı, ancak agrivoltaik alanındaki gelişmelere uygun bir şekilde mevzuatlarını güncellemiş değiller. Bu nedenle, bu teknolojinin yayılması için yasal değişiklikler de gerekli olabilir. Jung, “Aşmamız gereken bazı engeller olsa da önümüzde muazzam bir potansiyel var” diyor.
