Trồng cây ở trang trại quang điện

Theo một mô hình máy tính mới đây của các nhà khoa học Stanford, trồng cây thùa và các loài thực vật được chọn lọc khác giữa các tấm quang không những có thể cho phép các trang trại dùng năng lượng mặt trời thu ánh sáng mặt trời để tạo điện năng mà còn để trồng được các loại cây trồng nhiên liệu sinh học.

cây trồng – Ảnh minh họa

Sujith Ravi cho biết: “Phương pháp tiếp cận đồng vị trí này có thể chứng minh cho tính hữu ích ở các khu vực nhiều nắng, các vùng khô hạn chẳng hạn như Tây Nam nước Mỹ, nơi  khan hiếm nước. Sujith Ravi là người đang thực hiện nghiên cứu sau tiến sĩ cùng với giáo sư David Lobell và Chris Field làm việc tại Khoa Khoa học hệ thống môi trường Trái đất và là thành viên cao cấp tại Viện Nghiên cứu môi trường Woods Stanford. Các hệ thống năng lượng mặt trời – nhiên liệu sinh học đồng vị có thể là một chiến lược mới để tạo ra hai dạng năng lượng từ các vùng đất không thể canh tác được: điện từ năng lượng mặt trời và nhiên liệu lỏng có thể dễ dàng di chuyển từ canh tác nhiên liệu sinh học, Ravi – tác giả chính của một nghiên cứu mới đây được công bố trên tạp chí Environmental Science & Technology đã cho biết chi tiết về ý tưởng này.

Trang trại sử dụng năng lượng mặt trời quang điện (PV) hoạt động dựa vào ánh sáng mặt trời, nhưng vẫn cần phải có nước để loại bỏ bụi bẩn từ các tấm quang để đảm bảo chúng có thể hoạt động đạt hiệu quả tối đa. Nước cũng sử dụng để làm ẩm mặt đất nhằm ngăn chặn sự phát tán và tích tụ của bụi. Cây trồng dưới tấm quang mặt trời sẽ nhận được dòng nước sử dụng để làm sạch các tấm PV, do đó giúp tối ưu hóa đất. Rễ của cây cũng sẽ giúp bám chặt vào đất và lá cây sẽ giúp giảm khả năng gió làm tung bụi.
Các mô phỏng máy tính của một trang trại năng lượng mặt trời đồng vị trí giả định ở Hạt San Bernardino thuộc miền Nam California của Ravi và các cộng sự cho rằng hai nhân tố này  kết hợp với nhau có thể dẫn đến giảm lượng nước tổng thể mà các trang trại năng lượng mặt trời cần để hoạt động. Nước là hạn chế ở nhiều khu vực và có thể là một trở ngại lớn trong tương lai. Cách tiếp cận này có thể cho phép nhóm nghiên cứu tạo ra năng lượng và sản xuất nông nghiệp với cùng một lượng nước đó.
Nhiều trang trại sử dụng năng lượng mặt trời hoạt động ở các vùng nhiều nắng nhưng ở các vùng khô cằn lại không trồng được phần lớn các loại cây lương thực. Nhưng có một loài thực vật có giá trị có thể phát triển mạnh ở nhiệt độ cao và trong đất nghèo dinh dưỡng đó là cây thùa. Loài này có nguồn gốc từ Bắc và Nam Mỹ có thể được sử dụng để sản xuất ethanol lỏng, nhiên liệu sinh học đó có thể được trộn với xăng hoặc ethanol dùng cho xe điện. Không giống như ngô hoặc các loại ngũ cốc khác, phần lớn tất cả các bộ phận của cây thùa có thể được chuyển đổi để sản xuất ethanol, Ravi cho biết.