Giải pháp sáng tạo: Nông dân Arizona sử dụng điện mặt trời đa năng

Nhiệt độ khắc nghiệt ở tiểu bang Arizona là một thách thức lớn đối với ngành nông nghiệp. Mùa hè năm ngoái, vùng Phoenix đã trải qua 31 ngày liên tiếp với nhiệt độ trên 43°C. Nắng nóng gay gắt khiến cây trồng nhanh bị mất nước và làm bay hơi nguồn nước vốn đã khan hiếm của tiểu bang. Một giải pháp được đưa ra là tạo bóng râm cho cây trồng. Bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời, nông dân có thể vừa che mát cho cây trồng, vừa tiết kiệm nước mà còn giảm được hóa đơn tiền điện. Nhiều nông dân đang áp dụng phương pháp này với sự hỗ trợ của các chương trình liên bang khuyến khích canh tác bền vững.

Tấm pin mặt trời được lắp đặt phía trên khu vực trồng trọt, vừa thu năng lượng mặt trời vừa tạo bóng râm cần thiết. Thực tế, cây trồng không cần quá nhiều ánh nắng mặt trời như chúng nhận được ở những nơi như New Mexico và Arizona.

Theo Sở Tài nguyên Nước Arizona, 3/4 nguồn cung cấp nước của tiểu bang được sử dụng cho việc tưới tiêu nông nghiệp. Lưu vực sông Colorado đang ở trong tình trạng thiếu nước nghiêm trọng, nên phải hạn chế sử dụng nước cho nông nghiệp. Khi hạn hán vẫn tiếp diễn, nông dân cần phải tìm kiếm các phương pháp canh tác bền vững mới.

Đại học Arizona hợp tác với Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ đã thành lập một khu nghiên cứu nông nghiệp-năng lượng mặt trời để nghiên cứu những lợi ích mà năng lượng mặt trời mang lại cho nông nghiệp Arizona.

Một nghiên cứu do Giáo sư Greg Barron-Gafford tại Đại học Arizona thực hiện cho thấy khi tưới nước cho đất trồng hai ngày một lần trên khu đất nông nghiệp-năng lượng mặt trời, lượng nước trong đất sẽ được giữ lại lâu hơn, giúp cho đất luôn ẩm. Nhờ vậy, độ ẩm của đất ở khu vực này cao hơn 15% so với khu vực đất trồng thông thường không có tấm pin mặt trời che chắn.

Thậm chí, một số cây trồng còn cho năng suất cao hơn với lượng nước ít hơn. Ví dụ, đậu mắt đen (cowpea beans) có năng suất cao hơn khi được trồng dưới bóng râm của tấm pin mặt trời. Hóa ra khi trồng dưới ánh nắng trực tiếp loại cây này cần gấp đôi lượng nước.

Barron-Gafford nói: "Nông nghiệp kết hợp với năng lượng mặt trời thực sự giúp tăng sản lượng đậu vì cây được che mát, nên chúng cũng ít bị căng thẳng hơn."

Các dãy cây trồng phát triển dưới những tấm pin mặt trời của dự án ở Phoenix. (Ảnh do Sarah Bendok cung cấp)

Tổ chức phi lợi nhuận Growing Green đã xây dựng một khu đất nông nghiệp-năng lượng mặt trời tại Spaces of Opportunity, một trang trại cộng đồng rộng 19 mẫu Anh (khoảng 77.891 m²) ở Phoenix.

Hệ thống năng lượng mặt trời nhỏ 4,8kW của họ giúp đáp ứng khoảng 40% tổng nhu cầu điện năng của trang trại, dự kiến giảm 17.000 lbs (khoảng 7.65 kg) khí thải carbon mỗi năm so với khi dùng điện lưới. Sarah Bendok, người sáng lập Growing Green, cho biết thêm rằng nếu có nhiều tấm pin hơn, "hệ thống này có thể cung cấp đủ năng lượng cho mọi thứ trong trang trại, từ kho lạnh để bảo quản tất cả các nông sản, chiếu sáng, cho tới phòng tắm…về cơ bản là mọi thứ ở đó."

Một số chương trình liên bang khác cũng được triển khai nhằm thúc đẩy các phương pháp canh tác bền vững, đặc biệt là kết hợp với các hệ thống năng lượng tái tạo. Chương trình Năng lượng Nông thôn cho nước Mỹ (REAP) đã tài trợ 63 triệu USD cho người dân tiểu bang Arizona từ năm 2018 đến năm 2022.

REAP cung cấp các khoản vay và trợ cấp cho nông dân đầu tư vào năng lượng sạch. Nguồn tài trợ này được cấp theo Đạo luật Giảm lạm phát (IRA), được Tổng thống Joe Biden ký vào tháng 8 năm 2022, đây là một cuộc cải cách thuế lớn bao gồm các ưu đãi cho năng lượng sạch và giảm thiểu biến đổi khí hậu.

IRA mang đến nhiều ưu đãi đáng kể cho nông dân, trong đó có khoản tín dụng thuế 30% chi phí lắp đặt hệ thống điện năng mặt trời.

Được hỗ trợ từ nguồn tài trợ 5,65 triệu USD của liên bang, cộng đồng người dân ven sông Gila đã bắt đầu lắp đặt tấm pin mặt trời trên kênh Casa Blanca vào đầu năm nay. Theo Bộ Nội vụ Hoa Kỳ, gần 3.000 feet (khoảng 914 mét) dọc kênh đào sẽ được các tấm pin mặt trời che phủ, giúp tránh thất thoát nước do bay hơi - và đồng thời tạo ra hơn 1,31MW điện năng xanh.