Trang trại Colorado ứng dụng năng lượng mặt trời bảo vệ mùa màng và phát điện

Trang trại Jack's Solar Garden, tọa lạc gần Longmont, Colorado, là một ví dụ điển hình về sự hòa quyện giữa sản xuất nông nghiệp truyền thống và năng lượng tái tạo hiện đại. Khi Byron Kominek trở về tiếp quản trang trại gia đình rộng 24 mẫu Anh vào năm 2016, ông nhận thấy tác động của biến đổi khí hậu khiến mùa hè ngày càng nóng hơn và lượng mưa giảm, ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trồng cỏ làm thức ăn gia súc.

Để thích nghi với những thay đổi này đồng thời giữ cho trang trại hoạt động hiệu quả về mặt tài chính, Kominek đã quyết định áp dụng mô hình agrivoltaic – trồng trọt kết hợp với lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời trên cùng một diện tích đất.

Jack's Solar Garden hiện phủ kín khoảng 3.276 tấm pin năng lượng mặt trời được bố trí cao trên mặt đất, vừa không cản trở hoạt động trồng trọt bên dưới vừa tạo bóng mát cho cây trồng. Trang trại còn phối hợp với các nhà nghiên cứu đại học để khảo sát hiệu quả của việc gieo trồng dưới các mức độ bóng râm khác nhau, qua đó tăng cường kiến thức và kỹ thuật cho lĩnh vực agrivoltaic.

Bên cạnh việc trồng các loại rau củ, trang trại còn phát triển các loại thảo mộc, cây lanh, nuôi vịt, ngỗng, gà cũng như duy trì các tổ ong mật. Người nông dân đã điều chỉnh quy trình gieo trồng, làm cỏ và thu hoạch sao cho phù hợp với các cột đỡ tấm pin, biến chúng thành bộ phận không thể thiếu của hệ thống canh tác sáng tạo này.

Tuy các tấm pin năng lượng hạn chế một phần ánh sáng mặt trời, nhưng bóng mát từ chúng lại giúp giảm nhiệt độ quá cao, tiết kiệm nước cho cây trồng do hạn chế bốc hơi và giữ mát cho đất. Từ đó, các cây trồng có thể sinh trưởng tốt hơn trong điều kiện khí hậu nóng lên.

Ví dụ rõ nét là cây lanh phát triển rất tốt dưới bóng râm do các tấm pin tạo ra, cùng với các loại thảo dược và nhiều loại cây khác cũng hưởng lợi từ điều kiện nhiệt độ được kiểm soát tốt hơn. Năm nay, trang trại đã trồng hơn 1.500 bụi dâu tằm dưới bóng của hệ thống điện mặt trời, dự kiến giúp bảo vệ mùa màng khỏi nhiệt độ quá cao vào mùa hè và ổn định dao động nhiệt mùa đông. Khi các bụi cây lớn, chủ trang trại còn lên kế hoạch phát triển khu vực hái dâu ngay tại trang trại.

Trước những thách thức ngày càng lớn từ nhiệt độ cao và hạn hán do biến đổi khí hậu, agrivoltaics trở thành giải pháp quan trọng giúp giảm nhu cầu tưới tiêu, hạ nhiệt độ đất và hạn chế bốc hơi nước. Đồng thời, mô hình này còn góp phần chống lại sự cạnh tranh sử dụng đất giữa nông nghiệp và năng lượng tái tạo.

Hệ thống điện mặt trời tại Jack's Solar Garden có chi phí xây dựng khoảng 2 triệu USD, tạo ra khoảng 2 gigawatt giờ điện năng mỗi năm, bán cho một công ty tiện ích địa phương. Thu nhập ổn định từ bán điện giúp trang trại trang trải chi phí hoạt động và có nguồn vốn để thử nghiệm các loại cây trồng cùng phương pháp canh tác mới, giảm thiểu rủi ro cho người nông dân.

Mô hình này mở ra cơ hội cho nhiều nông trại khác đối phó với chi phí sản xuất tăng cao, thời tiết không ổn định và áp lực môi trường ngày càng lớn. Rõ ràng, mô hình Jack's Solar Garden là minh chứng cho khả năng quản lý đất đai sáng tạo, giúp đồng thời phát triển năng lượng sạch và sản xuất nông nghiệp bền vững trong thời đại biến đổi khí hậu.

Trang trại Jack's Solar Garden ở Colorado không chỉ là dự án thử nghiệm mà còn là tấm gương cho các cộng đồng nông nghiệp trên thế giới hướng tới tương lai xanh, góp phần thúc đẩy nông nghiệp thích ứng khí hậu và phát triển năng lượng tái tạo hiệu quả.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.