在美国能源部160万美元的支持下,西弗吉尼亚大学的研究人员正在研究小型养牛场使用太阳能电池板的好处。
马特·威尔逊是西弗吉尼亚大学戴维斯农业、自然资源和设计学院的动物科学教授,也是再生牲畜联盟的创始人。他说,太阳能电池板可以在牧场上产生太阳能,并建立更可持续的养牛方式。
领导这项研究的威尔逊将应用两用太阳能——也被称为农业发电——寻求将太阳能电池板与农业用途结合起来的方法,如农作物生产、牲畜或传粉者栖息地。
作为与阿巴拉契亚可再生能源公司合作的一部分,该大学将研究太阳能系统周围的土壤、草和牛,而ARP将进行设计和安装。
这笔拨款是美国能源部7100万美元投资的一部分,其中包括来自拜登政府两党基础设施法的1600万美元,用于发展国内太阳能制造商网络。
目前,西弗吉尼亚州68%的农业生产者都有某种形式的非农收入,因为他们无法仅靠农业为生。威尔逊说,像太阳能这样的技术将有助于使农场的收入来源多样化。此外,由于西弗吉尼亚州农业生产者的平均年龄在70岁左右,新的绿色技术的理念可能会吸引年轻一代。
威尔逊说:“年轻人不想从事农业,因为他们认为这是一项繁重的工作,而且技术含量低。”“但是,一个人可以从事高科技、多收入流和综合性的工作,以农业为生,这是有机会的。”
西弗吉尼亚州雨量充沛,有利于养牛所需的草原,但该州的地形不适合种植作物。然而,牲畜可以在山坡和山坡上吃草,那里也在生产可再生能源。
然而,威尔逊表示,这一概念并非没有批评者。
“可再生能源开始面临的最大障碍之一是,每个人都希望所有的能源都来自可再生能源,但他们不想看到风车。他们不想看到太阳能电池板。他们绝对不想用太阳能板取代农业,”他说。
尽管存在这些普遍的反对意见,但太阳能开发商更喜欢农业用地,因为那里几乎不需要对环境问题进行补救。
威尔逊说:“从成本的角度来看,如果我是太阳能开发商,我想选择一个不用担心遗留化学物质的地方。”“我们一直在努力发展农业发电。如果我们能设计一个源系统,让它们在一个高质量的牧场上,在同一面积上既能饲养小牛,又能提供能源,而不是转换用途,你现在就有了双重用途。”
威尔逊的主要研究集中在通过培育消耗更少资源的更健壮的动物来提高牛肉产业的可持续性。在过去的二十年里,他开发了一个测量采食量、饮水量和牛群表现的系统,并将用它来研究动物在太阳能电池阵下吃草的情况。
他建议安装传统的平板电池板和双面太阳能光伏电池,通过网连接在一起。后者可以防止可能影响土壤水文的水径流。
“这是我们这个项目的大目标,”他说。“安装一些太阳能,然后研究动物在电池板下的表现。然后,如果生产商感兴趣,我们就可以开始向他们提出建议。”
环境微生物学副教授Ember Morrissey一直在研究双太阳能使用对土壤健康的潜在影响,也是该项目的一部分。
她说:“我的团队将收集和分析牧场的土壤样本,使用新型农业光伏板和传统牧场。”“这将使我们能够确定将太阳能电池板纳入牧场生态系统是否会改变土壤健康。”
制定未来的政策也将是关键。电力生产商不收取发电费用。威尔逊设想了一项农业豁免,允许农民获得太阳能的补偿。然而,问题仍然存在,因为这些阵列产生的电力将超过一个农场所需的电力。
“我已经开始与工程和其他领域的教师讨论我们能做些什么,”他说。“我们能把其中的一些转化为电解生产氢气或其他东西吗?”