October 15, 2021

Cultiver des cultures sous panneaux solaires ? Maintenant, il y a une idée lumineuse

Les fortes précipitations qui peuvent endommager les cultures sont également à la hausse, car une atmosphère plus chaude retient plus d’humidité. “En période de chaleur extrême ou de précipitations extrêmes, en protégeant les plantes de cette manière, cela peut réellement leur être bénéfique”, explique Madhu Khanna, économiste à l’Université de l’Illinois, Urbana-Champaign, qui a également obtenu un financement du nouveau programme de l’USDA. subvention agrovoltaïque. “C’est donc un autre facteur que nous voulons examiner.”

Khanna étudiera quel pourrait être le panneau solaire idéal pour une culture particulière, par exemple, s’il a besoin d’espaces plus ou moins grands entre les panneaux pour laisser passer la lumière du soleil. La hauteur est également un problème : le maïs et le blé auraient besoin de panneaux plus hauts, tandis que le soja arbustif conviendrait avec une variété plus trapue.

Grâce à ces lacunes, les cultures cultivées sous panneaux solaires ne sont pas plongées dans l’obscurité. Mais, de manière générale, la lumière est plus diffuse, c’est-à-dire qu’elle rebondit sur les surfaces avant de frapper les plantes. Cela reproduit un environnement forestier naturel, dans lequel toutes les plantes, à l’exception des arbres les plus hauts, traînent à l’ombre, absorbant les rayons du soleil qui les traversent.

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Barron-Gafford a découvert qu’un ombrage ressemblant à une forêt sous les panneaux solaires provoque une réponse physiologique des plantes. Pour recueillir plus de lumière, leurs feuilles deviennent plus grosses qu’elles ne le feraient si elles étaient plantées en plein champ. Il a vu cela se produire dans le basilic, ce qui augmenterait le rendement de cette culture. Barron-Gafford a également découvert que le poivre Pomme de terre, qui pousse à l’ombre des arbres à l’état sauvage, produit trois fois plus de fruits dans un système agrivoltaïque. Les plants de tomates produisent également plus de fruits. Cela est probablement dû au fait que les plantes sont moins stressées par le bombardement constant de la lumière solaire, à laquelle elles ne sont pas adaptées de manière évolutive.

Mais chaque culture va être différente, donc les scientifiques doivent tester chacune pour voir comment elles réagissent à l’ombre. “Par exemple, nous ne recommanderions probablement pas à quelqu’un de planter des courges d’été directement à l’ombre la plus profonde, directement sous un panneau”, explique Mark Uchanski, un scientifique horticole à la Colorado State University qui étudie l’agrovoltaïque et a testé ce scénario exact. “Le meilleur emplacement pour cela pourrait être plus loin vers les bords où il est plus probable qu’il y ait un peu plus de soleil, car nous avons vu une baisse de rendement dans ce cas.”

Bien que la mise en place des panneaux entraîne des coûts initiaux, ils pourraient en fait faire gagner de l’argent aux agriculteurs, comme Kominek l’a dit à Grist dans cette histoire de 2020 avant que ses panneaux ne soient en place. Ils produiraient de l’énergie pour faire fonctionner la ferme, et l’agriculteur peut revendre tout excédent à un service public. Et puisque certaines plantes, comme ces ingrédients de la salsa dans les expériences de Barron-Gafford, utiliseront moins d’eau, cela peut réduire les dépenses d’irrigation. « Si nous pouvons réellement permettre aux agriculteurs de diversifier leur production et de tirer davantage parti de la même terre, cela peut leur être bénéfique », déclare Khanna. « Avoir des cultures et des panneaux solaires est plus bénéfique pour l’environnement que des panneaux solaires seuls. »

Ce type d’installation refroidit également les panneaux solaires de deux manières : l’eau qui s’évapore du sol monte vers les panneaux et les plantes libèrent leur propre eau. C’est dandy pour l’efficacité des panneaux, car ils fonctionnent moins bien lorsqu’ils deviennent trop chauds. Ils génèrent un courant électrique lorsque les photons du soleil éliminent les électrons des atomes, mais s’ils surchauffent, les électrons sont surexcités et ne génèrent pas autant d’électricité lorsqu’ils sont délogés.

Avec l’aimable autorisation de Greg Barron-Gafford

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