Nghiên cứu về tăng năng suất sản xuất bằng phương pháp kết hợp pin mặt trời và chăn nuôi cừu trên đồng cỏ
Lượt xem: 2185
Theo nghiên cứu mới của các nhà khoa học Đại học bang Oregon, năng suất sản xuất có thể tăng lên bằng cách kết hợp pin điện mặt trời và nuôi thả cừu trên đồng cỏ. Đây được cho là nghiên cứu đầu tiên điều tra sản xuất theo hệ thống nông điện (agrivoltaic systems), sản xuất năng lượng mặt trời được kết hợp với sản xuất nông nghiệp.

Ảnh minh họa

Các nhà nghiên cứu đã so sánh tốc độ tăng trưởng của cừu và sản lượng chăn nuôi trên đồng cỏ kết hợp với các tấm pin mặt trời và đồng cỏ chăn nuôi truyền thống (không có các tấm pin mặt trời). Các nhà khoa học đã nhận thấy lượng thức ăn tổng thể của đồng cỏ có các tấm pin năng lượng mặt trời ít hơn so với đồng cỏ truyền thống nhưng chất lượng thức ăn thô xanh cao hơn và những con cừu được nuôi trong mỗi loại đồng cỏ có số lượng cân nặng tăng tương đương nhau. Các tấm pin mặt trời cung cấp giá trị sản xuất điện năng làm tăng năng suất chung của đất và tạo ra bóng mát cho những con cừu non giúp chúng tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, chăn thả cừu làm giảm sự phát triển của cỏ dưới các tấm pin mặt trời thay vì phải sử dụng thuốc diệt cỏ hoặc cắt cỏ, từ đó tiết kiệm nhân công và chi phí.

Alyssa Andrew, một học viên cao học tại bang Oregon, tác giả chính của bài báo cho biết: “Các kết quả từ nghiên cứu ủng hộ lợi ích của nông điện như một hệ thống nông nghiệp bền vững. Các nhà nghiên cứu cho biết thêm: Việc lắp đặt pin điện mặt trời ở Mỹ đã tăng trung bình 48% mỗi năm trong 10 năm qua và công suất hiện tại dự kiến sẽ tăng gấp đôi trong vòng 5 năm tới. Nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng đồng cỏ và đất trồng trọt ở các vùng ôn đới là những nơi tốt để lắp đặt các tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, sản xuất điện năng lượng mặt trời cần diện tích đất lớn, có khả năng gây ra sự cạnh tranh giữa các mục đích sử dụng đất nông nghiệp.

Các hệ thống nông điện được xem xét bằng cách đo lường giá trị kinh tế của việc sản xuất năng lượng và sử dụng nông nghiệp trên cùng một vùng đất. Những nghiên cứu trước đây đã tập trung vào cây trồng và các tấm pin mặt trời và phát hiện ra rằng một số loại cây trồng, đặc biệt là các loại ưa bóng râm, có thể có năng suất cao hơn khi kết hợp với các tấm pin mặt trời. Một nghiên cứu khác gần đây của bang Oregon cho thấy bóng râm dưới các tấm pin mặt trời làm tăng sự phong phú của hoa và trì hoãn thời gian nở của chúng, cả hai phát hiện có thể hỗ trợ đáng kể cho sản xuất nông nghiệp.

Nghiên cứu vừa được công bố với cừu non và các tấm pin mặt trời được thực hiện vào năm 2019 và 2020 tại Corvallis, bang Oregon. Kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Các con cừu non tăng trọng lượng gần như bằng nhau ở hai loại đồng cỏ trong cả hai năm. Mức tiêu thụ nước hàng ngày của cừu con ở hai loại đồng cỏ vào mùa xuân năm 2019 là tương tự vào đầu mùa xuân, nhưng cừu con ở đồng cỏ truyền thống tiêu thụ nhiều nước hơn so với những con cừu được chăn thả dưới các tấm pin mặt trời vào cuối mùa xuân. Không có sự khác biệt nào được quan sát thấy trong lượng nước của cừu con vào mùa xuân năm 2020.

- Trong hai năm, đồng cỏ năng lượng mặt trời sản xuất thức ăn thô xanh ít hơn 38% so với đồng cỏ truyền thống. Nhìn chung, lợi nhuận thu được từ chăn thả là 1.046 đô la/ha/năm trên đồng cỏ truyền thống và 1.029 đô la/ha/năm ở đồng cỏ có lắp các tấm pin mặt trời.

Serkan Ates, đồng tác giả của bài báo cho biết: Lợi nhuận tổng thể là tương đương nhau và chưa tính đến điện năng mà các tấm pin mặt trời đang tạo ra. Và nếu chúng tôi thiết kế hệ thống để tối đa hóa sản lượng, có thể sẽ đạt được những con số tốt hơn nữa. Andrew và các cộng sự hiện đang tiếp tục nghiên cứu này, họ đang định lượng thức ăn và sản xuất thịt cừu từ ba loại đồng cỏ khác nhau dưới các tấm pin mặt trời.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Nghiên cứu Nông nghiệp tại Bang Oregon và được đăng trên tạp chí Frontier in Sustainable Food Systems.

Nguồn tham khảo: Alyssa C. Andrew, Chad W. Higgins, Mary A. Smallman, Maggie Graham, Serkan Ates. Herbage Yield, Lamb Growth and Foraging Behavior in Agrivoltaic Production System. Frontiers in Sustainable Food Systems, 2021; 5 DOI: 10.3389/fsufs.2021.659175.

          Minh Phương tổng hợp

 

 


Thống kê truy cập
  • Đang online: 17
  • Hôm nay: 472
  • Trong tuần: 18 512
  • Tất cả: 4388098