डबल हार्वेस्ट: कैसे एग्रीवोल्टिक्स ग्रिड को बिजली देते हुए खेतों को लाभदायक रखता है

हालाँकि खाद्य सुरक्षा और जलवायु परिवर्तन के संकट दुनिया में हलचल मचा रहे हैं, लेकिन एक नया आविष्कार है जो कृषि क्षेत्र की समस्याओं का समाधान कर सकता है। एग्रीवोल्टाइक्स-यह एक ऐसी विधि के लिए शब्द है जो सौर ऊर्जा का उत्पादन करना और उसी क्षेत्र में पौधे उगाना संभव बनाती है{{2}कृषि और नवीकरणीय ऊर्जा के संबंध में भूमि उपयोग की समस्या को हल करने के सबसे प्रभावी साधनों में से एक है। लोग न केवल सिद्धांत से बात को सिद्ध करते हैं बल्कि व्यवहार में भी उसका प्रयोग करते हैं। दुनिया के विभिन्न हिस्सों में कई वास्तविक परियोजनाएँ हैं जिनका उद्देश्य एग्रीवोल्टिक्स तकनीक का उपयोग करना है।

तालमेल के पीछे का विज्ञान

इसके मूल में, एग्रीवोल्टिक्स एक लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती देता है: कि सौर फार्म और कृषि भूमि परस्पर अनन्य हैं। पैनलों को ऊंचा करके, मशीनरी को समायोजित करने के लिए पंक्तियों में अंतर करके, या ऊर्ध्वाधर द्विभाजित सरणियों को स्थापित करके, ये प्रणालियाँ ऊपर स्वच्छ बिजली उत्पन्न करते हुए पैनलों के नीचे या बीच में फसल उगाने की अनुमति देती हैं। इसका लाभ भूमि दक्षता से कहीं अधिक है।

नवीकरणीय और सतत ऊर्जा समीक्षा जर्नल में एक व्यापक मूल्यांकन ने निर्धारित किया है कि कई अध्ययनों ने समतुल्य क्षेत्र (आरईए) का अनुपात 1.2 से अधिक साबित किया है जो 20% अधिक कृषि उत्पादन का उत्पादन करने वाले विभिन्न एकल उपयोग प्रणालियों की तुलना में एग्रीवोल्टिक प्रणालियों की प्रभावशीलता को इंगित करता है। कुछ मामलों में आरईए 4.40 तक उच्च था, जिससे किसी दिए गए भूमि भूखंड के उत्पादन में चार गुना वृद्धि हुई।

माइक्रॉक्लाइमैटिक प्रभाव के परिणाम भी इसे देखने लायक बनाते हैं। सौर पैनल छाया देते हैं जिससे छतरी और मिट्टी का तापमान कम होता है और वाष्पीकरण-उत्सर्जन कम होता है, और परिणामस्वरूप मिट्टी में अधिक नमी रहती है। यह शुष्क क्षेत्रों में खेती के लिए विशेष रूप से सहायक हो गया क्योंकि आजकल शुष्क जलवायु परिस्थितियों में जल संसाधनों की बचत बहुत महत्वपूर्ण हो जाती है। इसके अलावा कई फसलें हैं, विशेष रूप से पत्तेदार सब्जियां, जामुन और चारा पौधे, जो सौर पैनलों की छाया में 10% से अधिक की उपज वृद्धि के साथ अच्छी तरह से विकसित हो सकते हैं।

वैश्विक सफलता की कहानियाँ

शायद कोई भी परियोजना आरहस विश्वविद्यालय के हालिया डेनिश अध्ययन की तुलना में एग्रीवोल्टिक्स के वादे को बेहतर ढंग से चित्रित नहीं करती है। शोधकर्ताओं ने फाउलम में एक परीक्षण स्थल पर दो प्रकार के बाइफेशियल सौर पैनल स्थापित किए: एक पारंपरिक दक्षिण की ओर झुका हुआ सिस्टम, और एक ऊर्ध्वाधर पूर्व की ओर {{2} पश्चिम की ओर {{3} का सामना करना पड़ रहा है। नतीजे चौंकाने वाले थे. गेहूँ और घास का तिपतिया घास मिश्रण खुले मैदानों की तरह ही ऊर्ध्वाधर पैनलों के बीच भी उगता है। "यहां तक ​​कि कुछ छाया के साथ, प्रति वर्ग मीटर उपज लगभग समान है। फसलों को सौर पैनलों की उपस्थिति से कोई फर्क नहीं पड़ता है और वे हवा से सुरक्षा पसंद करते हैं जो वे प्रदान करते हैं," कृषि पारिस्थितिकी विभाग के प्रोफेसर उफ़े जोर्गेंसन ने समझाया।

ऊर्ध्वाधर विन्यास भी अधिक भूमि-कुशल साबित हुआ। शोधकर्ताओं ने गणना की कि यदि उन्हें अलग-अलग भूमि का उपयोग करके समान मात्रा में बिजली और भोजन का उत्पादन करना है, तो उन्हें 18 से 26 प्रतिशत अधिक क्षेत्र की आवश्यकता होगी। और क्योंकि पैनल केवल 10 प्रतिशत क्षेत्र पर कब्जा करते हैं, मानक कृषि उपकरण बिना किसी व्यवधान के काम कर सकते हैं।

जर्मनी में, बेडबर्ग में आरडब्ल्यूई का 3.2-मेगावाट एग्रीवोल्टिक प्रदर्शन संयंत्र सात हेक्टेयर में तीन अलग-अलग तकनीकी समाधानों का परीक्षण कर रहा है। सुविधा के 6,100 सौर मॉड्यूल 1,044 घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त बिजली पैदा करते हैं, जबकि स्थानीय किसान उन्हीं खेतों से गेहूं, जौ और रसभरी की कटाई करते हैं। प्रारंभिक परिणाम उत्साहजनक हैं: फसल अच्छी गुणवत्ता वाली रही है और पारंपरिक रूप से प्रबंधित स्थानों की तुलना में उपज में तुलनीय है।

चीन ने वैश्विक स्तर पर एग्रीवोल्टिक्स तैनात करने का बीड़ा उठाया है। देश ने पिछले दस वर्षों में कुल 513 सार्वजनिक रूप से ज्ञात कृषिवोल्टिक परियोजनाएं शुरू की हैं, जिनकी कुल क्षमता 31 गीगावाट है। गुइझोऊ प्रांत में 177 हेक्टेयर के ज़ियाओझाइबा एग्रीवोल्टिक पावर स्टेशन ने जनवरी 2023 में अपने ग्रिड कनेक्शन के बाद से 1.82 बिलियन kWh बिजली पैदा की, जिसमें अकेले वर्ष 2025 में 701 मिलियन kWh से अधिक बिजली उत्पन्न हुई। पावर स्टेशन के क्षेत्र में किसानों ने सौर पैनलों के नीचे शतावरी कोचीनचिनेंसिस का सफलतापूर्वक रोपण किया, जो एक औषधीय पौधा है जो छायादार वातावरण में पनपता है। इस परियोजना ने 600 म्यू से अधिक भूमि किराए पर ली है और गांव के 120 से अधिक लोगों के लिए नौकरियां पैदा की हैं। एग्रीवोल्टेइक परियोजना ने उस मॉडल का प्रदर्शन किया जो प्रति वर्ष 20,000 युआन से अधिक उत्पन्न कर सकता है, जो लगभग US$2,738 है। शोधकर्ताओं के अनुसार, दोहरे भूमि उपयोग सिद्धांत के तहत भूमि के उपयोग के साथ इस देश में एग्रीवोल्टिक्स की सैद्धांतिक क्षमता 60,000 गीगावाट से अधिक है।

अर्थशास्त्र: संघर्षरत खेतों के लिए एक नई राजस्व धारा

अपने उत्पादों की अप्रत्याशित कीमतों का सामना करने वाले किसान एग्रीवोल्टिक्स के माध्यम से आर्थिक रूप से बहुत लाभ प्राप्त कर सकते हैं। कॉर्नेल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने खुलासा किया कि यदि कॉनकॉर्ड अंगूर के बगीचे की एक पंक्ति को हटा दिया जाए और उसके स्थान पर द्विफलकीय सौर पैनल स्थापित किए जाएं, तो किसान को लाभ हो सकता है जिससे किसान को प्रति वर्ष 400 डॉलर प्रति एकड़ तक मिल सकता है। अध्ययन में टिप्पणी की गई है, "इस प्रकार, एक किसान को लगभग 80 हजार डॉलर का लाभ हो सकता है।" इलिनोइस में, किसान मैट रिग्स का अनुमान है कि एग्रीवोल्टाइक्स उन्हें एग्रीवोल्टाइक्स के लिए उपयोग की जाने वाली प्रति एकड़ भूमि पर लगभग 1000 डॉलर दे सकते हैं और पहले की तुलना में 10 गुना अधिक कमा सकते हैं।

में प्रकाशित एक डेयरी फार्म केस अध्ययनपशु विज्ञान जर्नलपाया गया कि सौर फोटोवोल्टेइक को चरागाह में एकीकृत करने से भूमि की दक्षता 75 प्रतिशत तक बढ़ सकती है जबकि उत्पादकों को जीवाश्म ईंधन पर कम निर्भर होने और उत्पादन लागत कम करने में मदद मिलेगी। इटली में, आलू के एक मामले के अध्ययन से पता चला है कि छाया में फसल की उपज में 15 प्रतिशत की कमी के बावजूद, एग्रीवोल्टिक प्रणालियों ने 1.58 का भूमि समतुल्य अनुपात और 13 प्रतिशत की आंतरिक वापसी दर हासिल की, जिससे जमीन पर स्थापित पीवी के साथ अंतर कम हो गया।

चुनौतियाँ और आगे का रास्ता

फिर भी एग्रीवोल्टिक्स अपनी बाधाओं से रहित नहीं है। आलोचकों का कहना है कि इन प्रणालियों को स्थापित करना आम तौर पर पारंपरिक पीवी प्रणालियों की तुलना में 20 से 90 प्रतिशत महंगा है। फ़सल का चयन महत्वपूर्ण बना हुआ है -जबकि पत्तेदार सब्जियाँ और बगीचे छाया में अच्छा प्रदर्शन करते हैं, अनाज, जड़ वाली फसलें और फलियाँ कम रोशनी के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं। किसान कृषि उत्पादकता के संभावित नुकसान, दीर्घकालिक निश्चितता की आवश्यकता और सौर बुनियादी ढांचे के आसपास काम करने की जटिलता के बारे में भी चिंता व्यक्त करते हैं।

हालाँकि, नीति गति पकड़ रही है। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, 2025 में नौ राज्यों में कम से कम 12 एग्रीवोल्टेइक बिलों पर विचार किया गया। न्यू जर्सी के सार्वजनिक उपयोगिता बोर्ड ने हाल ही में अपने दोहरे उपयोग पायलट एग्रीवोल्टेइक कार्यक्रम के पहले आग्रह में 52.06 मेगावाट की कुल 16 परियोजनाओं को सम्मानित किया। न्यूयॉर्क ने किसानों को कृषि उत्पादन के साथ सौर ऊर्जा को एकीकृत करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए एग्रीवोल्टिक प्रोडक्शन टैक्स क्रेडिट का प्रस्ताव दिया है।

भविष्य के लिए एक मॉडल

भूमि दुर्लभ होती जा रही है और खाद्य उत्पादन और ऊर्जा उत्पादन के लिए प्रतिस्पर्धा अपने चरम पर है, एग्रीवोल्टिक्स ही समस्या का समाधान प्रतीत होता है। डेनमार्क, जर्मनी और चीन के अनुभव बताते हैं कि हम एक ही भूमि से भोजन और ऊर्जा दोनों पैदा कर सकते हैं। उचित डिजाइन, पर्याप्त सरकारी समर्थन और चल रहे शोध से हमें खेतों को बनाए रखने और ग्रामीण क्षेत्रों में सभ्य जीवन सुनिश्चित करने की अनुमति मिलेगी, साथ ही उसी क्षेत्र से हमें आवश्यक ऊर्जा का उत्पादन भी होगा।