Nếu trồng cây Thùa hay các loại cây trồng đã được lựa chọn cẩn thận khác giữa các tấm quang điện thì có khả năng cho phép trang trại năng lượng mặt trời không những thu thập ánh sáng mặt trời để sản xuất điện mà còn có thể sản xuất được nhiên liệu sinh học , theo mô hình lập trên máy tính của các nhà khoa học Stanford.
“Phương pháp này được chứng minh đặc biệt hữu ích ở những vùng nhiều nắng, khô hạn như miền Tây Nam Hoa Kỳ, nơi mà nước rất khan hiếm khan hiếm” Ông Sujith Ravi đã cho biết. Ông là người đang tiến hành nghiên cứu sau tiến sĩ với các giáo sư David Lobell và Chris Field, thuộc chuyên ngành Khoa Học Hệ Thống Môi Trường Trái Đất và là nghiên cứu sinh cao cấp tại Viện Woods Stanford.
“Hệ thống kết hợp năng lượng mặt trời – nhiên liệu sinh học này có thể là một chiến lược tuyệt vời để tạo ra hai hình thức năng lượng từ vùng đất chưa được khai phá: điện lấy từ cơ sở hạ tầng năng lượng mặt trời và nhiên liệu dạng lỏng từ trồng trọt một số loại cây. “, Ravi cho biết thêm. Ông cũng chính là tác giả một nghiên cứu vừa được công bố trong số mới nhất gần đây của tạp chí Environmental Science & Technology.
Trang trại năng lượng mặt trời dạng Photovoltaic (PV) chạy bằng ánh sáng mặt trời , nhưng vẫn cần nước để loại bỏ bụi bẩn từ các tấm pin nhằm đảm bảo chúng hoạt động với hiệu quả tối đa. Nước cũng được sử dụng để làm mặt đất ẩm ướt, giúp ngăn chặn sự tích tụ và lan rộng của bụi. Cây trồng được trồng dưới tấm pin mặt trời sẽ được hưởng dòng chảy nước sử dụng làm sạch các tấm PV, từ đó giúp tối ưu hóa đất. Rễ cây cũng sẽ giúp làm chắc đất và lá sẽ giúp làm giảm khả năng gió thổi tung bụi.
Mô phỏng máy tính một vị trí trong trang trại năng lượng mặt trời giả tưởng ở San Bernardino County(tại miền Nam California) của Ravi và cộng sự cho rằng hai yếu tố này kết hợp lại với nhau có thể dẫn đến giảm tổng thể lượng nước mà trang trại năng lượng mặt trời cần để hoạt động. “ Đây có thể là một tình huống win-win,” Ravi nói. “Nước rất khan hiếm tại một số khu vực và có thể là một trở ngại lớn trong tương lai. Cách tiếp cận này có thể cho phép chúng tôi để sản xuất năng lượng và làm nông nghiệp với lượng nước đó. “
Nhưng mà cây trồng nào nên được sử dụng? Nhiều trang trại năng lượng mặt trời hoạt động ở các vùng nhiều nắng và khô cằn nhưng lại không thích hợp cho hầu hết các loại cây lương thực. Nhưng có một cây có giá trị phát triển mạnh ở nhiệt độ cao và trong đất nghèo: cây Thùa (Avage). Có nguồn gốc từ Bắc và Nam Mỹ , cây trồng có gai này có thể được sử dụng để sản xuất ethanol lỏng, nhiên liệu sinh học mà có thể được trộn với xăng hoặc sử dụng để sản xuất ethanol dùng cho xe điện. “Không giống như ngô hoặc các loại ngũ cốc khác , hầu hết các giống cây Thùa đều có thể được chuyển đổi thành ethanol,” Ravi cho biết.
Nhóm dự định sẽ thử nghiệm phương pháp đồng vị trí này trên toàn thế giới để xác định loại cây lý tưởng có thể sử dụng và để thu thập các ước tính thực tế cho năng suất cây trồng và động lực kinh tế .
“Công trình của Sujith là một ví dụ tuyệt vời về việc suy nghĩ vượt ra ngoài thách thức đơn giản như nước, thực phẩm hoặc năng lượng đôi khi dẫn đến các giải pháp sáng tạo”, Lobell, người cộng tác của nghiên cứu mới này cho biết. “Tất nhiên, giải pháp sáng tạo không phải lúc nào cũng có thể áp dụng trong thế giới thực, nhưng công trình này ít nhất có vẻ như xứng đáng cần được thăm dò nhiều hơn nữa.
Người dịch: Trịnh Trần Khánh Duy.
Theo Phys.
