Làm nông dưới những tấm pin: Bước ngoặt của điện nông mặt trời hướng tới Net Zero
Điện nông hay nông điện mặt trời, sự kết hợp giữa năng lượng mặt trời và nông nghiệp được đánh giá là một giải pháp đầy hứa hẹn có thể cắt giảm khí thải carbon, đồng thời thúc đẩy sản xuất lương thực.
Nông nghiệp và lâm nghiệp đều là những ngành mũi nhọn quan trọng đóng góp vào sự phát triển bền vững và an ninh lương thực của thế giới. Thế nhưng, hai ngành này đóng góp lượng khí thải lớn xếp thứ 2 toàn cầu, chỉ đứng sau duy nhất ngành năng lượng. Theo số liệu báo cáo mới đây của Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC), nông nghiệp và lâm nghiệp chiếm 22% tổng lượng khí thải carbon toàn cầu. Đây là một con số thực sự đáng lo ngại trong bối cảnh biến đổi khí hậu như ngày nay.
Nông điện mặt trời là gì? Có lợi ích như thế nào?
Nông điện mặt trời là sự kết hợp giữa nông nghiệp và năng lượng mặt trời. Ảnh: Just Energy.
Nhà nghiên cứu Vật lý Austin Kay, Đại học Swansea cho biết, về bản chất, nông điện mặt trời hay nông nghiệp quang điện chính là hệ thống kết hợp giữa nông nghiệp và điện mặt trời. Trong đó, các tấm pin mặt trời được lắp đặt ở trên để thu năng lượng mặt trời, còn bên dưới vẫn được tận dụng để làm nông nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi, nhà kính hay phục hồi sinh thái.
Tùy theo địa lý ở từng quốc gia mà nông điện mặt trời có mức độ phát triển khác nhau. Châu Âu và châu Á là những khu vực tiên phong của lĩnh vực điện nông.
Trên thực tế, kỹ thuật kết hợp nông điện mặt trời đã xuất hiện từ năm 1981 do 2 nhà vật lý học người Đức là Giáo sư Adolf Goetzberger và Tiến sĩ Armin Zastrow phát minh ra, nhưng phải tới năm 2019, thuật ngữ này mới được nhắc đến nhiều và rộng rãi hơn.
Bước ngoặt mới của lĩnh vực điện nông mặt trời
Ngoài trồng trọt thì chăn nuôi cũng là mô hình thường được kết hợp với điện mặt trời. Ảnh: WISC.
Trong nghiên cứu mới công bố hồi tháng 9/2024 trên tạp chí khoa học về năng lượng mặt trời Solar RR, các nhà khoa học đến từ khoa Vật lý, trường Đại học Swansea, xứ Wales, Anh Quốc đã phát triển công nghệ mới giúp tối ưu sự phát triển tốt nhất cho cây trồng trong điều kiện vẫn sản xuất ra năng lượng mặt trời.
Tiến sĩ Austin Kay, tác giả chính của đề tài cho biết, bằng các phép đo đạc địa lý, vật lý và điện, nhóm nghiên cứu đã sáng lập ra phần mềm dự đoán ánh sáng. Theo đó, phần mềm sáng tạo này có thể dự đoán được khả năng truyền ánh sáng, hấp thụ và tạo ra điện của các vật liệu điện quang khác nhau ở khắp nơi trên thế giới. Thông qua công cụ miễn phí này, nhóm nghiên cứu có thể cân bằng được giữa việc sản xuất lương thực, chăn nuôi và tái tạo năng lượng mặt trời.
Cũng theo Tiến sĩ Kay, lợi ích của nông điện mặt trời rất đáng kinh ngạc ngay cả khi nó chỉ được tiến hành trên quy mô nhỏ hoặc địa phương. Cụ thể, chỉ với 1% diện tích nông nghiệp hiện nay chuyển thành nông điện mặt trời, châu Âu cũng có thể đạt được mục tiêu vào năm 2030. Vì thế, nông điện mặt trời tại địa phương được hứa hẹn là một lộ trình đầy tiềm năng cho nhiệm vụ khử carbon của ngành nông nghiệp, hướng tới một hành tinh đạt phát thải ròng bằng 0. Nếu thực hiện đúng cách, nông điện mặt trời có thể được đưa vòa sử dụng mà không gây ảnh hưởng tới năng suất trồng trọt, chăn nuôi.
Mô hình trồng rau nhà kính cũng thường được kết hợp với nhà máy năng lượng mặt trời. Ảnh: Engie.
