مزرعه خورشیدی در استرالیا

انرژیهای نو و کشاورزی

مزرعه‌های خورشیدی‌ای در جنوب صحرای استرالیا طراحی شده‌اند که سالانه تنها با استفاده از نور خورشید و آب دریا 17 هزار تن گوجه‌فرنگی تولید می‌کند.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از sciencealert، این مزرعه داخلی اولین مزرعه در نوع خود و ماحصل شش سال تحقیق گروه دانشمندانی است که به دنبال راهی برای تولید محصول بدون نیاز به آب شیرین، خاک یا انرژی غیرضروری بوده‌اند.

در گلخانه‌های سنتی از آب‌های زیرزمینی برای آبیاری، از گاز برای تأمین گرما و از برق برای خنک کردن استفاده می‌شود اما یک گلخانه خورشیدی، آب دریا و نور خورشید را به انرژی و آب تبدیل می‌کند. سپس، محققان از دی‌اکسید کربن پایدار و مواد مغذی برای بالا بردن حداکثر رشد محصولات استفاده می‌کنند.

این مزرعه خورشیدی در سال 2014، در مساحت 20 هکتار و در بندر آگوستا افتتاح شد. هدف از راه‌اندازی این مزرعه، کاهش میزان انرژی و آب شیرین مورد نیاز برای تولید سودآور با استفاده از آب دریای گرفته‌شده از خلیج «اسپنسر» است که در دو کیلومتری این مزرعه واقع شده است.

بعد از رسیدن آب دریا به این مزرعه، در قسمت نیروگاه خورشیدی شوری آن گرفته و به آب شیرین تبدیل می‌شود. ریشه سبزیجات در پوسته نارگیل رشد می‌کنند و در دمای بالای 48 درجه تابستان، گیاهان را خنک نگه می‌دارد.

محققان از کارتن‌های خیس خورده در آب دریا برای خیس نگه داشتن پایه آنها استفاده می‌کنند. حرارت ناشی از خورشید برای گیاهان کافی است تا بتوانند در ماه‌های سرد زمستان زنده بمانند.

این که گیاهان در فضای داخلی رشد می‌کنند، نیاز به حشره‌کش‌ها را نفی می‌کند زیرا آنها در محیطی کاملا تحت کنترل و فاقد حشرات مخرب نگهداری می‌شوند.

محققان در این نیروگاه به جای این که همه چیز را با پنل‌های خورشیدی بپوشانند، زمینی متشکل از 23 هزار آینه تولید کرده‌اند که اشعه‌های خورشید را روی برجی ثابت متمرکز می‌کند. این برج با گرفتن این اشعه‌ها، نور خورشید را به برق تبدیل می‌کند.

با وجود عملکرد مناسب این سیستم، این مزرعه هنوز هم برای امنیت بیش‌تر به شبکه برق متصل است تا در صورت بروز مشکل در زمستان از نیروی برق شبکه‌ای به طور اضطراری استفاده کنند.

به گفته گروه تحقیقاتی این طرح، «ما از انرژی خورشیدی برای تولید آب شیرین برای آبیاری استفاده می‌کنیم و برای تأمین انرژی مورد نیاز گلخانه برای گرم و سرد کردن محصولات، آب شیرین را به برق تبدیل می‌کنیم. دستگاه‌های تهویه هم از آب دریا برای تمیز و ضدعفونی کردن هوا استفاده می‌کنند بنابراین فضای گلخانه را تحت کنترل دارد و دیگر نیازی به استفاده از حشره‌کش‌ها نیست».

در این مزرعه خورشیدی حدود 180 هزار گیاه گوجه‌فرنگی وجود دارد که هزینه‌ای معادل 200 میلیون دلار برای ساخت آن هزینه شده است.

اجرای سیستم نمک‌زدایی و آبیاری همزمان در کشاورزی

تصفیه آب با انرژی خورشیدی

عضو هیأت‌ علمی دانشگاه شهید چمران اهواز با اشاره به استفاده از روش آبیاری چگالشی برای مصارف غیرکشاورزی در دنیا، گفت: برای اولین‌ بار طی یک پروژه کارشناسی ارشد کاربرد این سیستم برای مصارف کشاورزی اجرا شد و مورد بررسی قرار گرفت.

به گزارش ایسنا، دکتر سعید برومندنسب اظهار کرد: آبیاری چگالشی، ترکیبی از نمک‌زدایی و آبیاری - تولید آب آشامیدنی به‌طور هم‌زمان است. با تبخیر آب‌شور در دستگاه تقطیر و انتقال هوای گرم و مرطوب به درون سیستم لوله‌های زیرزمینی، هوای گرم و مرطوب با دادن گرمای خود به زمین، باعث شیرین شدن آب در دیواره داخلی لوله چگالش می‌شود.

این استاد دانشگاه با اشاره به راهنمایی پایان‌نامه باقر یوسفی با عنوان "شورزدایی با استفاده از سیستم آبیاری چگالشی" توسط وی، تصریح کرد: در این پایان‌نامه استفاده از این سیستم در کشاورزی برای آبیاری و استحصال آب‌های غیرقابل استفاده مانند آب‌های شور یا آب‌هایی که نمی‌توانند مورد استفاده‌ گیاهان قرار گیرند، مورد تحقیق قرار گرفته است؛ این روش یکی از شیوه‌های استحصال آب با استفاده از انرژی خورشیدی است.

برومندنسب با بیان این ‌که سیستم آبیاری چگالشی بیشتر در کشورهای آفریقایی مانند نیجریه که با مشکل کمبود آب شرب مواجه هستند استفاده می‌شود، گفت: در این روش آب‌های غیر متعارف از طریق سیستمی وارد یک مجرا می‌شوند و در معرض تابش نور خورشید قرار می‌گیرند؛ سپس عمل تبخیر و تقطیر در این لوله‌ها رخ می‌دهد. این آب برای مصرف کشاورزی از طریق لوله‌ها جذب خاک یا برای مصارف دیگر وارد شبکه لوله‌کشی‌ می‌شود.

این استاد دانشگاه شهید چمران اهواز خاطرنشان کرد: از این روش برای اولین ‌بار در کشور در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه برای مصارف کشاورزی استفاده شد؛ در این مزرعه آب شور در مخازنی قرار گرفت که آب را به لوله‌هایی که زیرزمین در کنار گیاه تعبیه شده بودند، منتقل می‌کرد. در لوله‌ها فرآیند تقطیر آب اتفاق می‌افتاد و ریشه گیاهان آب را جذب می‌کرد.

برومندنسب تصریح کرد: از نتایج این تحقیقات و دیگر پژوهش‌های انجام‌ شده در خارج از کشور، کتاب 100 صفحه‌ای "آبیاری چگالشی" در دانشگاه تدوین و منتشر شده است؛ بررسی اثرات این روش در گلخانه نیز طرح دیگری است که هم ‌اکنون یک دانشجوی دکتری در دانشگاه روی این موضوع تحقیق می‌کند.