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Warum die Ernte von Solarenergie ein Gewinn für Amerikas Landwirte ist

Amerikas Solarindustrie hat in den letzten Jahren floriert und es wird erwartet, dass sie durch das kürzlich verabschiedete Klimagesetz der Demokraten einen großen Schub erhalten wird. Dennoch macht Solarenergie immer noch nur etwa 3 Prozent des Stroms aus, der in das amerikanische Stromnetz fließt – weniger als ein Siebtel des Anteils aus Kohle. Wenn wir dekarbonisieren und eine Revolution der Elektrofahrzeuge annehmen wollen, muss der Beitrag der Sonne dramatisch steigen – und zwar schnell. Aber wohin mit all den Paneelen?

Die besten Orte für Solaranlagen sind laut einer Studie der University of Utah und des Oregon State aus dem Jahr 2019 in der Regel die Gebiete, in denen wir bereits unsere Lebensmittel anbauen. Denn wie sonnenliebende Tomatenpflanzen, denen es schlecht geht, wenn das Quecksilber nördlich von 30 Grad Celsius kriecht, verlieren Photovoltaikmodule bei höheren Temperaturen ihre Effizienz.

Aber das bedeutet nicht, dass wir hungern müssen, um Lichter und Autos am Laufen zu halten, indem wir Sonnenkollektoren weit genug über den Boden heben, damit Menschen, Pflanzen und Tiere darunter arbeiten können. Ein loses globales Netzwerk von Wissenschaftlern, Befürwortern der Solarenergie und Landwirten, die daran arbeiten, Agrovoltaik einzusetzen, die aufkommende Methode zur Integration von Solarenergieanlagen mit funktionierendem Ackerland.

Der Südwesten der Vereinigten Staaten erlebt sengende Temperaturen und schwindende Wasserressourcen, da der Colorado River austrocknet und Kürzungen der Wasserversorgung für Farmen erzwingt. Sonnenkollektoren reduzieren die Menge an Sonnenlicht, die auf die Erde trifft.

Die Forscher konnten den Ertrag von Chiltepin-Pfeffer, wilden Chilis, die in der Region verbreitet sind, verdreifachen, indem sie sie unter PV-Modulen auf Testplänen im Vergleich zu unbeschatteten Kontrollplänen anbauten. Die Produktion von Kirschtomaten verdoppelt sich. Zudem behielt der Boden auf den PV-Parzellen zwischen den Bewässerungen 5 bis 15 Prozent mehr Feuchtigkeit. Das senkt die Temperatur unter den Paneelen – so wie Restaurantnebel das Essen im Freien bei sengender Hitze erträglich machen. Der Kühleffekt, so berechneten die Forscher, führte zu einem Anstieg der Stromerzeugung um 3 Prozent während der Vegetationsperiode.

Im sonnigen Flachland in der Nähe von Boulder, Colorado, arbeiten Wissenschaftler an einer ehemaligen Heufarm, die jetzt 5 Hektar Gemüse unter Sonnenkollektoren anbaut und mehrere Kulturen testet, um zu sehen, welche im Halbschatten gedeihen.

Forscher im relativ gemäßigten Nordosten, der University of Massachusetts, Amherst, verbrachten fünf Jahre damit, Brokkoli, Mangold, Grünkohl und Paprika unter Sonnenkollektoren anzubauen. Dort hatten die solaren Böden meist etwas geringere Erträge als die Kontrollen, aber die entsprechenden Ernten während der wärmeren Saison 2016 – und das bei gleichzeitigem Bezug von wertvollem Strom.

Forscher des Bundesstaates Oregon und des Indian Institute of Technology, Indore, berechneten kürzlich, dass die Widmung von fast 1 Prozent des amerikanischen Ackerlandes für Agrovoltaik – 8,3 Millionen Acres, etwa so groß wie Maryland – etwa 20 Prozent des Strombedarfs des Landes decken würde, wie es Kohle jetzt tut, während reichlich Nahrung produziert und 100.000 neue Arbeitsplätze geschaffen werden. Dies, schrieben sie, wäre eine „seltene Chance für echte Synergien: mehr Nahrung, mehr Energie, geringerer Wasserbedarf, geringere Kohlenstoffemissionen und wohlhabendere ländliche Gemeinden“.

Weder Solarentwickler noch Landwirte haben bisher Appetit auf die geschätzten 9,4 Milliarden US-Dollar pro Jahr gezeigt, die erforderlich sind, um die oben beschriebene Leistung zu erreichen. Aber der Inflation Reduction Act – der 20 Milliarden Dollar über 10 Jahre für landwirtschaftliche Naturschutz- und Solarexpansionsprogramme bereitstellt – könnte der Ansporn sein.

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