Güneş enerjisi panelleriyle tarım alanlarını bir araya getiren “Agrivoltaik” sistemler, hem enerji üretiminde çığır açıyor hem de kuraklıkla mücadele eden bölgelerdeki çiftçilere umut vadediyor. Özellikle sıcak iklime sahip bölgelerde, bu yenilikçi yaklaşım sayesinde hem elektrik üretimi artırılıyor hem de bitkilerin daha verimli büyümesi sağlanıyor.
Uzun yıllardır agrivoltaik sistemler üzerine araştırmalar yapan uzmanlar, bu entegrasyonun pek çok faydasını gözlemledi. Panellerin altında yetiştirilen bitkilerin gölgeleme etkisi, sulama ihtiyacını önemli ölçüde azaltırken, bitkiler üzerindeki aşırı sıcaklık stresini de ortadan kaldırıyor. Üstelik, bitkilerin panellerin altında yarattığı serinletici etki, güneş panellerinin verimliliğini de artırıyor.
İklim Değişikliğine Karşı Çift Taraflı Çözüm
Güneş panelleri gibi yenilenebilir enerji kaynakları, iklim değişikliğine yol açan karbon kirliliğini azaltmak için en sık önerilen çözümlerden biri. Ancak iklimin ısınması, güneş panellerinin kendi görevlerini yapmasını zorlaştırıyor. Paneller için optimum çalışma sıcaklığı yaklaşık 24°C civarında. Bu sıcaklığın üzerindeki her artış, fotovoltaik hücrelerin verimliliğini düşürüyor. Uzmanlar, “İklim değişikliği için bir çözüm olarak yenilenebilir enerjiye geçişin, kendi başına iklim değişikliğine ne kadar duyarlı olduğunu hızlıca görebilirsiniz” diyor.
Özellikle aşırı sıcakların görüldüğü bölgelerde bu sorun daha da belirgin. Rekor sıcaklıkların yaşandığı yerlerde, bitki örtüsü eklemenin panelleri serinlettiği kanıtlandı. Yapılan deneylerde, güneş panellerinin altına kişniş, domates ve biber ekmenin panellerin yüzey sıcaklığını yaklaşık 10°C düşürdüğü görüldü. Bu durum, bitkilerin solunum süreçleri sırasında havaya nem bırakarak panelleri doğal yollarla soğutmasından kaynaklanıyor.
Gölgelemenin Mucizesi
Güneş panellerinin sağladığı gölge, bitkilerin daha iyi büyümesine yardımcı oluyor. Özellikle sıcak bölgelerde, birçok bahçe sahibi zaten bahçelerini kavurucu sıcaktan korumak için gölge bezleri kullanıyor. Bir agrivoltaik çiftliğin yöneticisi, “Pek çok insan, çoğu bitkinin çok fazla güneş ışığı aldığını anlamıyor. Bir miktar gölgeye sahip olmak, onlar için bir fayda” diye belirtiyor.
Güneş panelleriyle entegre edilmiş büyük ölçekli bir çiftlikte, yeşillik ve domates gibi mahsuller yetiştiriliyor. Bir sivil toplum kuruluşundan çiftlikte görevli bir araştırmacı, pazıların insan gövdesi büyüklüğünde büyüyebildiğini, yeşilliklerin devasa boyutlara ulaştığını ifade ediyor. Gölgenin, sebzelerin lezzetini artırdığı ve erken çiçeklenmelerini engelleyerek acılaşmalarını önlediği de gözlemlenmiş. “Aşırı stresli bitkiler daha acı bir tada sahip olabilir” diyen uzmanlar, agrivoltaik sistemlerde yetişen rokaların daha tatlı, ıspanakların da daha lezzetli olduğunu ekliyor.
Benzer sonuçlar farklı iklim koşullarında da elde edilmiş. Fasulye, enginar, patates, lahana ve fesleğen gibi çeşitli ürünlerin, güneş panelleri gölgesinde eşit veya daha fazla verimle yetiştirildiği kanıtlanmış. Hatta bazı ürünlerin dev boyutlara ulaştığı, örneğin bir tür Çin lahanasının (bok choy) küçük bir çocuk boyutuna ulaştığı belirtiliyor.
Bu gölgelemenin bir diğer önemli faydası ise kuraklıkla mücadele eden bölgelerde mahsuller için daha az su ihtiyacı olması. Doğrudan güneş ışığının yere daha az düşmesi, buharlaşma oranını azaltıyor ve bu da sulamadan sonra suyun toprakta daha uzun süre kalması anlamına geliyor. Yapılan araştırmalar, sulama miktarının yarıdan fazla azaltılabildiğini gösteriyor.
Sıcak bir dünyada bu gölgenin bir başka faydası da tarım işçileri için serinleme imkanı sunması. Sıcağa bağlı rahatsızlıklar, dışarıda çalışan insanlar için artan bir endişe kaynağı. Sahada güneş panelleri varken, gününüzü dikkatlice planlayarak gölgede çalışmak, sıcak günlerde işçi güvenliğini artırmaya yardımcı olabiliyor. Yapılan ölçümlerde, güneş panellerinin altında cilt sıcaklığında belirgin düşüşler kaydedildiği rapor edildi (yaklaşık 8.5°C ile 11.5°C arası).
Gelecek Belirsiz Ama Potansiyel Büyük
Agrivoltaik sistemlerin faydalarına rağmen, bir güneş enerjisi dizilimi satın almanın başlangıç maliyeti çiftçiler için hala bir engel teşkil ediyor. Kurulumun boyutuna bağlı olarak maliyetler değişmekle birlikte, 25 kilovatlık bir sistemin yaklaşık 67.750 dolarlık bir başlangıç maliyeti gerektirebildiği belirtiliyor. Büyük ölçekli bir kurulum için ise bu maliyet milyon dolarlara ulaşabiliyor. Ancak deneyimli bir çiftlik sahibi, yaptığı 2 milyon dolarlık yatırımın karşılığını aldığını, hem tarımdan hem de ürettiği enerjiyi yerel bir elektrik şirketi aracılığıyla topluluğa satarak gelir elde ettiğini belirtiyor.
Bu tür projelere yönelik finansman programları da belirsizliğini koruyor. Birçok devlet destekli araştırma programı durma noktasına gelirken, bazı bölgeler kendi finansman fırsatlarını sunarak tarım alanı güneş enerjisi projelerini geliştirmeye devam ediyor. Bazı hibe programları, agrivoltaik gösterimler, araştırma projeleri ve tanıtım kampanyaları için fon sağlıyor.
Diğer zorluklar da mevcut. Panellerin etrafında tarım yapmak, bir “engel parkurunda” çalışmaya benzetiliyor. Panellere veya aletlerle çarpmadan çalışmak için dikkatli olmak gerekiyor. Ancak panellerin yüksekliğinin artırılması gibi çözümler, hayvanların, daha uzun mahsullerin ve tarım ekipmanlarının altında rahatça çalışmasına olanak tanıyor.
Yapılan bir çalışma, çiftçilerin ve yetkililerin agrivoltaik sistemlerin büyük ölçekli tarımla uyumluluğunu sorguladığını gösteriyor. Bir çiftçi, “Harika bir fikir olduğunu düşünüyorum, ancak tek şey… maliyet açısından verimli olmaz… işçilik ve her şeyin maliyeti, yakıt, traktörler derken, mümkün olduğunca az insanla olabildiğince çok iş yapmak için neredeyse süper büyük olması gerekiyor” yorumunda bulunuyor.
Birçok çiftçi de agrivoltaik sistemlerin verimli tarım arazilerini kullanımdan çıkarabileceğinden, mevcut operasyonlarını etkileyebileceğinden veya toprakları bozabileceğinden endişe ediyor. Büyük ölçekli enerji projeleri bu korkuları körüklüyor. Ancak uzmanlar, agrivoltaik sistemlerin toprağa metal sızdırmasının pek olası olmadığını, aksine erozyonu azaltarak, organik madde miktarını artırarak ve daha serin, nemli koşullarla toprak biyolojisini geliştirerek toprak sağlığını iyileştirebileceğini belirtiyor.
“Seçim Yapmak Zorunda Değiliz”
Agrivoltaik sistemlerin savunucuları, çiftçilerin endişelerini anladıklarını ancak bu sistemlerin tarım arazilerini üretimde tutarken aynı zamanda güneş enerjisinden faydalanmanın bir yolu olduğunu vurguluyor. “Birçok toplumda gerilim, insanların bir güneş enerjisi çiftliği kurmak için tarım arazisinin üretimden çıkarılmasını istememesi gibi görünüyor” diyen bir uzman, “Buradaki fikir, seçim yapmak zorunda olmadığımız. İkisine de sahip olabiliriz” şeklinde ekliyor.
Gelecek 20 ila 30 yıl içinde manzaralarımızın ve iklimimizin nasıl görüneceğini hayal etmeye teşvik eden uzmanlar, iklim değişikliğinin etkilerini azaltmak ve uyum sağlamak için agrivoltaik sistemlerin akıllıca bir çözüm olduğunu belirtiyorlar. Bu sistemler, onyıllar geçtikçe inşa edildikleri her topluma fayda sağlayacak bir iklim adaptasyon aracı olarak öne çıkıyor.
