جایگزینی مزارع کشت تنباکو با مزارع خورشیدی

محققان میشیگان ادعا می کنند کشاورزان تنباکو با تبدیل زمین به مزارع خورشیدی می توانند سود خود را افزایش دهند که به نوبه خود تولید انرژی تجدیدپذیر را فراهم می سازد. اگرچه مصرف دخانیات علت اصلی مرگ و میر در سطح جهان است، کشاورزی تنباکو همچنان منبع اصلی درآمد برای بسیاری از کشاورزان میباشد. اما دو محقق تکنولوژی دانشگاه میشیگان اذعان می کنند که تبدیل زمینهای زیر کشت تنباکو به مزارع خورشیدی می تواند دو منفعت را بهمراه داشته باشد: کاهش مرگ و میر قابل پیشگیری و رفع نیاز روزافزون به انرژی خورشیدی برای مقابله با تغییرات اقلیمی.

رام کریشنان ، مهندس طراح سیستم های خورشیدی بزرگ در صنعت برق خورشیدی در حال گسترش و جوشوا پیرس ، استاد علوم مواد و مهندسی برق، تحقیقی را تحت عنوان  “تأثیر اقتصادی جایگزینی انرژی الکتریکی فتوولتائیک خورشیدی برای تولید تنباکو” انجام داده اند که در دوم فوریه  2018 انتشار یافت.

همانطور که تقاضا برای انرژی خورشیدی رشد می کند  تقاضای زمین برای مزارع خورشیدی نیز افزایش میابد. پیرس توضیح می دهد: “برای از بین بردن کامل نیاز به سوختن سوخت های فسیلی، فناوری های خورشیدی نیازمند مناطق و سطوح زیادی است.”

ناگفته نماند که تبدیل زمین های زراعی به مزارع انرژی برای تولید اتانول منجر به از بین رفتن آن زمین های قابل کشت میشود که این موضوع خود می تواند موجب افزایش قیمت جهانی مواد غذایی و کمبود مواد غذایی شود. محققان می گویند با هدف قرار دادن زمین هایی که در آنها محصولات کشاورزی خطرناک و مضر برای سلامتی تولید میشود و جایگزین کردن انها در جهت تولید انرژی خورشیدی، عواقب ناگوار ناشی از مصرف این محصولات را از بین میبرد و همچنین پتانسیل تبدیل مزارع تنباکو به آرایه های خورشیدی می تواند مزیت بزرگی برای کشاورزان به همراه داشته باشد و با گذر از تنباکو به انرژی خورشیدی باعث افزایش سود سالیانه شان تا هزاران دلار در هر هکتار شود.

کریشنان و پیرس برای مطالعه خود، کارولینای شمالی را انتخاب کرده اند؛ زیرا این ایالت تولید کننده اصلی تنباکو با مزارع بزرگ و پتانسیل انرژی خورشیدی است.

“پیش از این، تلاش هایی برای جبران سوخت های فسیلی با سوخت های زیست محیطی شد که باعث افزایش قیمت مواد غذایی و درنتیجه افزایش گرسنگی در سراسر جهان گردید. ما به دنبال مناطق وسیعی از زمین بودیم که می توانست برای انرژی خورشیدی استفاده شود و در عین حال گرسنگی جهانی را افزایش ندهد.”

زمین های زیر کشت مواد دخانی یک فرصت خوبی را برای تغییر کاربری به مزارع خورشیدی فراهم آورده اند زیرا مصرف دخانیات در آمریکا در حال کاهش است و اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان دارد. پیرس یادآور میشود که امروزه توتون در حال رشد در ایالات متحده است زیرا کشاورزان می توانند پول زیادی از آن دربیاورند.

او می گوید: “ما علاقه مند به شرایطی بودیم که کشاورزان دخانیات بتوانند نصب سیستم های انرژی خورشیدی را در همان زمین آغاز کنند.” “ما با مشاهده روند پیش بینی شده در عوامل اقتصادی مهم به این نتیجه رسیدیم. به دلیل اینکه هزینه های خورشیدی به طرز چشمگیری کاهش یافته است، کشاورزان دخانیات از لحاظ اقتصادی می توانند با جایگزین کردن تنباکو  با انرژی خورشید نفع و سود بسیاری ببرند.”

علاوه بر این، بر خلاف گیاهان، ماژول های خورشیدی می توانند گرمای زیاد، سرما، یخ، برف، باران سیل آسا، خشکسالی و سایر شرایط آب و هوایی که به طور فزاینده ای ناپایدار هستند را تحمل کنند. آنها مقاوت در برابر وزش باد تا 150 مایل بر ساعت را دارند.

انرژی آینده

کریشنان و پیرس تحلیل قابل حسی را بر روی عوامل اقتصادی مزارع خورشیدی نصب شده و تأثیر آنها بر سود انجام دادند. آنها سود انرژِی خورشیدی و سود کشاورزی تنباکو را در هر هکتار بطور سالیانه مقایسه کردند و از فرضیه های مثبت محافظه کارانه در مورد عملکرد و قیمت محصولات تنباکو استفاده کردند و اشاره به این موضوع داشتند که در آینده بدلیل آنکه تعداد کمی از افراد، سیگار خواهند کشید و سیگاری های موجود نیز از دنیا خواهند رفت، با کاهش تقاضا برای تنباکو روبه رو خواهیم بود.  سپس آنها مشاهده کردند که هر سال چه میزان قیمت برق بر اساس طیف وسیعی از افزایش های گذشته می تواند افزایش می یابد (به این معنی که میزان افزایش ارزش آن از 0.3 درصد در سال 2010 به 7.5  درصد سال 2008 رسیده است). از انجا که برق از اهمیت بیشتری در آینده برخوردار خواهد بود انرژی خورشیدی تولید شده در آینده نیز از اهمیت ویژه ای دارا خواهد بود.

حتی با نرخ نسبتا کم افزایش، انرژی خورشیدی سود سالیانه هزاران دلاری را به ده ها هزار دلار بیشتر در هر هکتار برای صاحبان زمین تبدیل خواهد کرد.

نرخ های افزایشی و ارزش مربوط به برق در آینده در این مقاله به صورت گسترده ارائه شده است. به همین ترتیب در آینده، هزینه های نصب تجهیزات انرژی خورشیدی، از دو دلار در هر وات با کاهش چشمگیرش تا 80 سنت در هر وات خواهد رسید.

تجزیه و تحلیل ارائه شده در این مقاله به کشاورزان اجازه می دهد حدس و گمان خود را بر روی ورودی ها بر اساس میزان مصرف برق محلی خود و قیمت هایی که کشاورزان برای یک مزرعه فتوولتائیک در زمین هاشان تعیین می کنند ، داشته باشند و بهترین تصمیمی را بگیرند که برایشان سود و منفعت دارد.

برای تعیین اینکه آیا یک مزرعه فتوولتائیک خورشیدی در زمینشان کارایی دارد، کشاورزان تنباکو باید هزینه های تولید برق را (LCOE)برای مزرعه خورشیدی خود محاسبه کنند و آن را با قیمت برق در محل خود، ساختار نرخ و بار، و همچنین عوامل اقتصادی دیگر مقایسه کنند. جزئیات بیشتر در این مقاله در باره ی این محاسبات ارائه شده است.

فراهم ساختن انرژی و نجات دادن جان انسانها

اگر هر مزرعه توتون و تنباکو در کارولینای شمالی تبدیل به محل تولید انرژی خورشیدی شود، احتمال تولید 30 گیگاوات انرژی وجود دارد که معادل اوج مصرف تابستان این اایالت است. در دراز مدت کشاورزان پول بیشتری از انرژی خورشیدی در مقایسه با کشت مواد اولیه ی سیگار درخواهند آورد.

دلیل اصلی دست نگه داشتن تولیدکنندگان تنباکو، هزینه سرمایه اولیه سیستمهای خورشیدی است. در حال حاضر، هرینه احداث یک مزرعه خورشیدی 10 مگاواتی، به قیمت هر وات یک دلار، معادل با 10 میلیون دلار است.

برای کمک به کشاورزان در چنین تغییر کاربری، پیرس استدلال می کند، دولت ها باید در جست و جوی  سیاست هایی برای سهولت در این تغییر باشند. بسیاری از کشاورزان تنباکو نیازمند به تکیه کردن بر سرمایه گذاران برای گسترش  این موضوع هستند. دولت های محلی نیز می توانند با تعیین و تدوین سیاست ها، به این تغییر کمک کنند و سرمایه ی مورد نیاز را برای مالکین این مزارع فراهم آورند.

علاوه بر مزایای اقتصادی و زیست محیطی ، محققان برآورد کردند تبدیل زمین های تنباکوی کارولینای شمالی جان 2000 امریکایی را در سال صرفا با کم کردن آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی نجات میدهد.

بر اساس آمار مراکز کنترل بیماری، اگر در امریکا تمام مصرف تنباکو با جایگزینی و تبدیل این  مزارع  به  مزارع خورشیدی متوقف شود، سالیانه بیش از 480 هزار مرگ و میر ناشی از  سیگار کشیدن کاهش میابد. علاوه بر این، 42000 مورد مرگ و میر ناشی از کسانی که  به طور غیر مستقیم در معرض آن هستند نیز کاهش میابد. همه اینها نشان دهنده جلوگیری بیش از نیم میلیون مرگ و میر در هر سال است.

پیرس می گوید: “مزایای اقتصادی برای کشاورزان سابق توتون و تنباکو که به سمت انرژی خورشید می آیند بسیار خوب است، اما نتیجه واقعی و بی نظیر آن در نجات دادن جان افرادی است که در معرض آلودگی و استعمال دخانیات قرار دارند.”

مرجع:

https://www.mtu.edu/news/stories/2018/february/farm-sunshine-not-cancer-replacing-tobacco-fields-with-solar-arrays.html?source=techstories.org

ترجمه: نگین رهبر

Visits: 22