Agrivoltaik tarım nedir, çiftçilerin iklim değişikliğiyle başa çıkmasını kolaylaştırabilir mi?

“Eskiden yılda iki kere ekim yapardık. Şimdi yağışlar o kadar azaldı ki tek bir hasat bile yapamıyoruz” diyor Tanzanya’dan çiftçi Emilia Laymond.

Vianzi köyünde yaşayan Laymond, kuraklığın tarım ve hayvancılığı nasıl etkilediğini kendi gözleriyle görmüş:

“Hayat pahalılığının artmasına da yol açıyor, özellikle de bizim gibi tarımdan geçinenler için…”

Tanzanya kırsalının yüzde 80’i gibi, Laymond’ı zorlayan bir diğer şey de elektriğe erişim.

Elektriğinin yüzde 40’ını hidroelektrik kaynaklarından karşılayan ülkede kuraklık hem tarımı hem elektrik üretimini vuruyor.

Öte yandan Tanzanya güneş açısından çok zengin bir ülke. Güneş enerjisi güvenilir bir elektrik kaynağı olabilir fakat bunun için büyük miktarda yatırım gerekiyor. Ayrıca tarım arazilerini güneş panelleriyle doldurunca ekim yapacak yer kalmıyor.

Fakat Laymond gibi çiftçilere çözüm sunabilecek bir yöntem var: Agrivoltaik sistemler. Bu yöntemde aynı toprak parçasında yükseltilmiş güneş panelleriyle temiz elektrik üretilirken altında da tarım yapılıyor.

Birkaç metre yükseğe kurulan güneş panellerinin altında hayvancılık da yapılabiliyor, hatta paneller yağmur sularını toplamak için de kullanılabiliyor.

Bu yöntem özellikle kurak aylarda, nehirlerden veya kuyulardan su çekmek için yoğun enerji kullanıldığında daha faydalı oluyor.

Tanzanya kırsalında yaşayan Hamad Mkopi, “Kuraklık pek çok çiftçi için felaket oluyor çünkü elektriğe erişimleri yok” diyor.

Mkopi gibi elektrik bağlatabilen az sayıda kişiyse yüksek elektrik faturalarıyla karşılaşıyor.

“Elektrik fiyatı çiftçileri zorluyor. Bizim için bir yük ve tarım ürünlerinin maliyetini artırıyor” diyor.

Güneş panelleri alarak ürettiği meyveleri kurutmayı, bu sayede onları daha uzun süre depolayıp daha iyi fiyata satabilmeyi umuyor.

ABD merkezli düşünce kuruluşu Brookings Institution’a göre geleneksel güneş enerjisi üretim yöntemleri, aynı miktarda elektrik üreten doğalgaz veya kömür tesislerine göre 10 kat fazla yere gereksinim duyuyor. Bu da tarıma daha az alan bırakıyor ve çiftçileri bu fikirden uzaklaştırıyor.

Tanzanya’da bir agrivoltaik proje üzerine çalışan, Sheffield Üniversitesi’nden Dr. Randle-Boggis “Ernerjiyi düşük karbon salımıyla üretmeye ihtiyaç duyuyoruz. Öte yandan gıda üretebilmek için de toprağa ihtiyacımız var. Yani enerji üretimi için gıda üretiminden vazgeçmek bir problem” diyor.

Tam da bu nedenle, yükseltilmiş güneş panelleri aynı anda hem tarım hem elektrik üretimine olanak sağladığı için diğer yenilenebilir enerji üretim yöntemlerine kıyasla daha az itirazla karşılaşıyor.

Sosyal faydalar

Vianzi gibi köylerde elektriği ulaşılabilir kılmak aynı zamanda sağlık alanında da iyileşmelere yol açabilir.

Tanzanya kırsalında neredeyse herkes yemek yapmak ve ısınmak için odun ve kömür yakıyor.

Agrivoltaik sistemler tarafından üretilen enerji ise mutfaklarda elektrikli ocak kullanımına olanak sağlayarak zararlı dumanların solunmasını engelleyebilir.

Buna ek olarak yükseltilmiş güneş panelleri, tarlada uzun süre çalışan çiftçilere çok ihtiyaç duydukları bir gölgede dinlenme imkanı sağlıyor.

Dr. Randle-Boggis’in akademik araştırmasının ön sonuçları, panellerin yarattığı gölgenin daha düşük hava sıcaklığına sahip, toprağın daha nemli kaldığı bir mikro iklim yarattığını gösteriyor.

Gölge nedeniyle daha az suyun topraktan buharlaşması, çiftçilerin daha az suya ihtiyaç duymasına yol açıyor. Bu, özellikle yağışın az ve öngörülemez olduğu dönemlerde önemli bir fark yaratabilir.

Dr. Randle-Boggis “Agrivoltaik yöntemler üç açıdan da kazandırıyor: Su, enerji ve gıda. Bu, güneş enerjisini daha iyi bir şekilde üretme yöntemi” diyor ve ekliyor:

“Beni bununla ilgili en heyecanlandıran şey, çiftçilerin geçimini iklim değişikliğine dirençli kılması.”

İklim değişikliğine uyum sağlamak

Şili’de tarımsal üretim için kullanılan su, toplam tüketimin yüzde 70’inden fazlasını oluşturuyor.

Yenilenebilir enerji projelerinde uzmanlaşan mühendis David Jung “Gelecek kötü gözüküyor.” diyor.

Fraunhofer Chile adlı bir Alman araştırma merkezinde, Şili’nin ilk agrivoltaik tarım projesinde çalışıyor.

Agrivoltaik sistemler şimdiden yüreklendirici sonuçlar vermiş.

Jung “En büyük etki kesinlikle gölge sayesinde oluyor. Suyun kullanım verimini artırıyor” diyor.

Geçen yaz Şili’de damla sulama yöntemi uygulanan bir fesleğen tarlasında yapılan ölçümlerde, agrivoltaik panellerin altındaki toprakların yüzde 29 daha nemli olduğunu tespit edildi.

Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne göre üç milyardan fazla kişi su kıtlığının yüksek veya çok yüksek olduğu kırsal bölgelerde yaşıyor. Bu yüzden su tasarrufu dünyanın dört bir yanında her geçen gün daha önemli hale geliyor.

Daha iyi mahsuller

Bugüne kadar yürütülen akademik araştırmalarda, agrivoltaik sistemlerin hasat miktarını nasıl etkilediği üzerine çelişkili sonuçlara ulaşıldı.

Çin’deki Zhejiang Üniversitesi’nden Prof. Yue-Rong Liang “Hangi türlerin ekileceğine karar vermek en önemlisi” diyor.

Yaptığı çalışmalarda agrivoltaik sistemlerin çay bitkisi üzerindeki etkisinin son derece pozitif olduğunu görmüş.

Çay bitkisinin ışığa toleransı düşük olduğu için, güneş panellerinin yarattığı gölge ‘güneş yanığı’ olmalarının önüne geçiyor. Ayrıca daha kaliteli mahsul alınıyor ve büyüme hızı da artıyor.

Domates ve pamuk gibi bazı bitkiler ise gölgeden aynı oranda fayda görmeyebilir. Fakat bu konuda daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Pek çok çiftçi yenilenebilir alternatiflere yöneliyor. Sivil toplum kuruluşu REN21’e göre dünya genelinde tarım için kullanılan enerji, 2010’da toplam tüketimin yüzde 10’unu oluştururken 2020’de bu oran yüzde 15’e çıktı.

Agrivoltaik sistemlerin sayısı son yıllarda büyük oranda artsa da bu sistemleri genele yaymanın; özellikle de gelişmekte olan ülkelerde yaygınlaştırmanın önünde zorluklar var.

Günümüzde bu sistemlerin büyük bir kısmı Avrupa, Kuzey Amerika, Japonya ve Güney Kore’de bulunuyor.

Bu yüzden diğer bölgelerde agrivoltaik uzmanlığı konusunda eksiklik var. Güneş paneli fiyatları bir süredir düşüyor fakat maliyet hâlâ büyük bir sorun. Dr. Randle-Boggis “En büyük engellerden biri sermayeye erişim” diyor.

Tanzanya’da 104 panelden oluşan bir agrivoltaik sistemin maliyeti 40 bin dolar civarında. Baştan ödenmesi gereken bu para, agrivoltaik sistemleri pek çok çiftçi için erişilmez kılabilir.

Geçmişte tarımsal üretimi korumak için bu alanlarda güneş paneli kurulumunu yasaklamış bazı ülkeler ise agrivoltaik alanındaki gelişmelere uygun bir şekilde mevzuatlarını güncellemiş değil.

Bu yüzden bu teknolojinin yayılması için yasal değişiklikler de gerekebilir.

Jung “Aşmamız gereken bazı engeller olsa da önümüzde muazzam bir potansiyel var” diyor.