ચાલુ આબોહવા પરિવર્તન દરમિયાન ખાદ્ય ઉત્પાદનની સ્થિતિસ્થાપકતામાં વધારો કરવો અને નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપવું એ બંને આજના વિશ્વમાં મૂળભૂત પડકારો છે.
જો કે, સૌર ઉર્જાનું ઉત્પાદન પાકની જમીન માટે વધુને વધુ નફાકારક ઉપયોગ બની રહ્યું છે, જેના કારણે ચિંતા વધી છે કે સૌર ફાર્મ ખાદ્ય ઉત્પાદનને વિસ્થાપિત કરશે.
એક સંભવિત ઉકેલ એગ્રીવોલ્ટેઇક્સ છે - કૃષિ અને સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સનું સહ-સ્થાન - જે પાકનું ઉત્પાદન જાળવી શકે છે, નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પાણીનો ઓછો ઉપયોગ કરી શકે છે અને ખેતીની નફાકારકતામાં વધારો કરી શકે છે.
ખેડૂતોને સહાયની જરૂર છે, જો કે, એગ્રીવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ્સ માટે શ્રેષ્ઠ અનુકુળ પાક અને સ્થાનો તેમજ સોલાર પેનલની ડિઝાઇન અને પ્લેસમેન્ટ કે જે પાકની ઉપજ જાળવે છે અથવા વધારશે.
યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઑફ એગ્રીકલ્ચરમાં નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફૂડ એન્ડ એગ્રીકલ્ચર તરફથી $10 મિલિયનની નવી ગ્રાન્ટ સંશોધકોને વિવિધ પ્રકારની જમીનના પ્રકારો અને આબોહવા પરિસ્થિતિઓમાં એગ્રિવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ્સ માટે ડિઝાઇનને શ્રેષ્ઠ રીતે કેવી રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય તેનો અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપશે.
"સસ્ટેનેબલી કોલોકેટિંગ એગ્રીકલ્ચરલ એન્ડ ફોટોવોલ્ટેઇક ઇલેક્ટ્રિસિટી સિસ્ટમ્સ" અથવા SCAPES, શીર્ષક ધરાવતા ચાર-વર્ષના પ્રોજેક્ટ પર મુખ્ય સંસ્થા, યુનિવર્સિટી ઓફ ઇલિનોઇસ અર્બના-ચેમ્પેન છે. ભાગીદાર સંસ્થાઓમાં યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોના, કોલોરાડો સ્ટેટ યુનિવર્સિટી, ઓબર્ન યુનિવર્સિટી, યુનિવર્સિટી ઓફ ઇલિનોઇસ શિકાગો અને નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરીનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રોજેક્ટને કૃષિ અને ખાદ્ય સંશોધન સંસ્થા સસ્ટેનેબલ એગ્રીકલ્ચર સિસ્ટમ્સ પ્રોગ્રામ દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવે છે. એરિઝોના યુનિવર્સિટીને અનુદાન ભંડોળમાંથી $1.725 મિલિયન પ્રાપ્ત થશે.
ગ્રેગ બેરોન-ગેફોર્ડની સંશોધન ટીમમાં UArizona અંડરગ્રેજ્યુએટ અને સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓનો સમાવેશ થાય છે. બેરોન-ગેફોર્ડ, જમણે, વિદ્યાર્થીઓ એલિસા સાલાઝાર, લીએન્ડ્રો ફેલ્પ્સ-ગાર્સિયા અને ઇસાઇઆહ બાર્નેટ-મોરેનો સાથે ચિત્રિત.
ગ્રેગ બેરોન-ગેફોર્ડ, પ્રોફેસર ભૂગોળ, વિકાસ અને પર્યાવરણની શાળા સામાજિક અને વર્તણૂકીય સાયન્સ કોલેજ, પ્રોજેક્ટ પર ભૌતિક વિજ્ઞાન લીડ હશે. 2017 માં, બેરોન-ગેફોર્ડની સંશોધન ટીમ, જેમાં યુએરિઝોનાના અંડરગ્રેજ્યુએટ અને સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓનો સમાવેશ થાય છે, તેણે યુનિવર્સિટીમાં 9-ફૂટ સોલાર એરેની નીચે પાક ઉગાડવાનું શરૂ કર્યું. બાયોસ્ફિયર 2 સુવિધા, જ્યાં બેરોન-ગેફોર્ડ ખોરાક, ઊર્જા અને જળ સ્થિતિસ્થાપકતા ઉકેલોના ડિરેક્ટર છે.
બેરોન-ગેફોર્ડનું નેતૃત્વ કર્યું એગ્રીવોલ્ટેઇક્સનું પ્રથમ ફિલ્ડ-ડેટા આકારણી અમેરિકા માં. તેમણે જોયું કે એગ્રીવોલ્ટેઇક્સ સૌર પેનલ અને પાક ઉત્પાદન બંનેની કાર્યક્ષમતા વધારે છે. છોડ દ્વારા છોડવામાં આવતું પાણી સૌર પેનલને ઠંડુ કરે છે, જે તેમની કાર્યક્ષમતા અને વિદ્યુત ઉત્પાદનમાં વધારો કરે છે. પેનલ્સમાંથી છાંયો છોડની ઉત્પાદકતામાં વધારો કરે છે અને પાણીની બચત કરે છે, જે ખાસ કરીને મહત્વનું છે કારણ કે આબોહવા પરિવર્તન અતિશય ગરમી અને દુષ્કાળ માટે સંવેદનશીલ વિસ્તારોની સંખ્યામાં વધારો કરે છે, બેરોન-ગેફોર્ડે જણાવ્યું હતું.
SCAPES પ્રોજેક્ટ એરિઝોના યુનિવર્સિટીમાં નવી 1.5-એકર એગ્રીવોલ્ટાઇક્સ લર્નિંગ લેબનો ઉપયોગ કરશે - તેના ત્રણ એગ્રિવોલ્ટાઇક્સ સંશોધન સાઇટ્સમાંથી એક તરીકે - ઇલિનોઇસ અને કોલોરાડોમાં અન્ય સાથે - સૌર પેનલ્સની હાજરી માટે માઇક્રોક્લાઇમેટિક અને છોડના પ્રતિભાવોનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે. માપન એરે બેરોન-ગેફોર્ડ દ્વારા વિકસિત પ્રોટોકોલને અનુસરશે.
2017 માં, બેરોન-ગેફોર્ડની સંશોધન ટીમે યુનિવર્સિટીની બાયોસ્ફિયર 9 સુવિધામાં 2-ફૂટ સોલાર એરેની નીચે પાક ઉગાડવાનું શરૂ કર્યું.
"આ USDA પ્રોગ્રામ પ્રથમ વખત છે જ્યારે આપણે ખરેખર મોટા ઇન્સ્ટોલેશન ધરાવવા જઈ રહ્યા છીએ," બેરોન-ગેફોર્ડે કહ્યું. "અમને સતત પૂછવામાં આવે છે કે 'આ બધા લાભો જે તમે જોઈ રહ્યાં છો તે હજુ પણ થાય છે જ્યારે તમે આને સ્કેલ કરો છો અથવા કૃષિના અન્ય સ્વરૂપો જુઓ છો?' આ પ્રોજેક્ટ ખરેખર તે જ કરી રહ્યો છે: તે સ્કેલ સાથે આવતી તકો અને અવરોધોને જોતા.
આ અનુદાન સાથે, બેરોન-ગેફોર્ડે ઉમેર્યું, “અમે એકસાથે ઘણાં વધુ ખાદ્ય પાકોનું માપન કરી શકીશું. અને અમે ઘણી વધુ હેરાફેરી કરી શકીશું, જેમ કે અમે અમારા પાણીના વપરાશને કેટલો ડાયલ કરી શકીએ છીએ અને હજુ પણ ખોરાકની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકીએ છીએ.
“અમારો પ્રોજેક્ટ એગ્રીવોલ્ટાઇક્સની પરિવર્તનશીલ સંભાવનાનું વ્યાપક વિશ્લેષણ પૂરું પાડશે,” મધુ ખન્નાએ જણાવ્યું, ગ્રાન્ટના મુખ્ય તપાસનીશ અને યુનિવર્સિટી ઓફ ઇલિનોઇસ અર્બના-ચેમ્પેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર સસ્ટેનેબિલિટી, એનર્જી અને એન્વાયર્નમેન્ટના વચગાળાના ડિરેક્ટર. "અમારો ધ્યેય પાકની ઉપજ જાળવવાનો અથવા તો વધારવાનો છે, સંયુક્ત - ખોરાક અને વીજળી - જમીનની ઉત્પાદકતામાં વધારો, અને વિવિધ વાતાવરણમાં પંક્તિ પાકો અને ઘાસચારો અને વિશિષ્ટ પાકો સાથે ખેડૂતોના નફામાં વૈવિધ્યીકરણ અને વધારો કરવાનો છે."
એન્ડ્રીયા ગેરલાક, સ્કૂલ ઓફ જ્યોગ્રાફી, ડેવલપમેન્ટ એન્ડ એન્વાયર્નમેન્ટમાં UArizona પ્રોફેસર અને Udall સેન્ટર ફોર સ્ટડીઝ ઇન પબ્લિક પોલિસીના વચગાળાના ડિરેક્ટર, પ્રોજેક્ટના સામાજિક વિજ્ઞાન સંશોધનના ડેપ્યુટી ડિરેક્ટર હશે. ગેરલાક અને સહકાર્યકરો વિવિધ હિસ્સેદારો, જેમ કે ખેડૂતો, સૌર ઉદ્યોગના લોકો અને રાજકારણીઓ સાથે ફોકસ જૂથોનું સંચાલન કરશે, એ જાણવા માટે કે એગ્રીવોલ્ટેઇક્સ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરવા વિશે તેમની નિર્ણય લેવાનું શું ચાલે છે અને નવા સંશોધન પરિણામો ઉપલબ્ધ થતાં તેમના મંતવ્યો કેવી રીતે બદલાય છે.
ગ્રાન્ટમાં K-12 બાળકો, કોલેજના વિદ્યાર્થીઓ અને લોકો માટે શૈક્ષણિક ઘટકનો પણ સમાવેશ થાય છે. મોસેસ થોમ્પસન, UArizona ના ડિરેક્ટર સમુદાય અને શાળા ગાર્ડન કાર્યક્રમ, અને તેમની ટીમે ટક્સન યુનિફાઈડ સ્કૂલ ડિસ્ટ્રિક્ટમાં રિંકન હાઈસ્કૂલ/યુનિવર્સિટી હાઈસ્કૂલ અને માંઝો એલિમેન્ટરી સ્કૂલમાં સ્થાપિત શાળાના બગીચાઓ અને એગ્રીવોલ્ટેઈક્સ લર્નિંગ લેબ્સ સાથે વિદ્યાર્થીઓ અને જનતાને જોડવા માટે શ્રેણીબદ્ધ પ્રોટોકોલ અને પાઠ યોજનાઓ વિકસાવી છે. તે ત્રણેય SCAPES સંશોધન સાઇટ્સ પર પ્રાયોગિક અને હેન્ડ-ઓન લર્નિંગને એકીકૃત કરવાના પ્રયાસને સમર્થન આપશે.
“અમારી વ્યૂહાત્મક યોજનાનો 'ગ્રાન્ડ ચેલેન્જીસ' સ્તંભ રાષ્ટ્રીય અને વૈશ્વિક સ્તરે સમસ્યાઓનો સામનો કરવા સંશોધનમાં અમારી શક્તિનો લાભ લેવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતના ઉપયોગ દ્વારા ખોરાકની ઉપલબ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવી એ અમારા સંશોધકો કેવી રીતે જટિલ સમસ્યાઓ માટે નવીન ઉકેલો વિકસાવી રહ્યા છે તેનું ઉત્કૃષ્ટ ઉદાહરણ છે,” યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોનાના પ્રમુખે જણાવ્યું હતું. Rઓબર્ટ સી. રોબિન્સ. "યુએસડીએ તરફથી આ અનુદાન સાથે ડૉ. બેરોન-ગેફોર્ડના અદ્યતન કાર્યને આગલા સ્તરે આગળ વધતું જોઈને મને ખૂબ જ આનંદ થયો છે અને હું તેમને, ડૉ. ગેરલાક અને શ્રી થોમ્પસનને અનુસરવા આતુર છું કારણ કે આ સહયોગી પ્રયાસ આગળ વધે છે."
- લોરી હાર્વુડ, યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોના કોલેજ ઓફ સોશિયલ એન્ડ બિહેવિયરલ સાયન્સ
ટોચ પર ફોટો: અનુદાન, આંશિક રીતે, ત્રણેય SCAPES સંશોધન સાઇટ્સ પર પ્રાયોગિક અને હેન્ડ-ઓન લર્નિંગને એકીકૃત કરવાના પ્રયાસને સમર્થન આપશે. ફોટો: મોસેસ થોમ્પસન/યુએરિઝોના કોમ્યુનિટી એન્ડ સ્કૂલ ગાર્ડન પ્રોગ્રામ