Buzz
Với cách bố trí thông minh này, mỗi hecta không chỉ tạo ra điện sạch cho hàng trăm hộ dân, mà còn là nơi duy trì việc gieo trồng lương thực.
Fabian Karthaus đã lớn lên với năng lượng mặt trời. Năm năm trước, anh tiếp quản trang trại của cha mình gần Paderborn, một thị trấn ở phía tây nước Đức và hiện đang điều hành nó một cách độc lập. Dưới lớp mái vòm đầy tấm pin mặt trời, quả mọng đơm trái trĩu nặng.
“Cha tôi là người đã lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời đầu tiên trên mái kho và bạn có thể thấy nó đang hoạt động,” anh chia sẻ. “Vợ chồng tôi bắt đầu suy nghĩ về cách vận hành trang trại có ý nghĩa, và từ đó nảy ra ý tưởng trồng quả mọng dưới mái nhà năng lượng mặt trời này.”
Mùa hè oi ả thường gây khó khăn cho cây trồng. Khi lắp đặt mái vòm với các tấm pin mặt trời, cây sẽ hạn chế bốc hơi nước, giúp giảm nguy cơ chết khô.
“Mức độ bốc hơi chỉ chiếm khoảng 25% so với cây trồng ngoài đồng,” anh cho biết.
Không chỉ bảo vệ quả mọng, hệ thống này còn sản xuất điện, đạt tổng cộng khoảng 640.000 kilowatt giờ mỗi năm, đủ để cung cấp cho nhu cầu của 160 hộ gia đình.
“Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sản xuất năng lượng xanh ngay tại địa phương, phân tán, nơi mà năng lượng được tiêu thụ,” Karthaus chia sẻ.
Ở Đức, phương pháp canh tác này rất hiệu quả với các loại trái cây mềm, táo, anh đào, khoai tây và các sản phẩm như cà chua và dưa chuột. Phương pháp này được gọi là nông nghiệp quang điện (Agri-Photovoltaics, viết tắt là Agri-PV), tức là tận dụng đất nông nghiệp để vừa trồng trọt, vừa sản xuất điện sạch.
Max Trommsdorff, một chuyên gia về nông điện tại Viện Fraunhofer, nhận thấy tiềm năng vô cùng lớn của nông nghiệp quang điện trên toàn cầu. Hiện nay đã có một số nhà máy nông nghiệp quang điện ở Châu Âu, Mali, Gambia và Chile; tuy nhiên, phần lớn vẫn tập trung ở Châu Á.
Nhà máy lớn nhất thế giới, có công suất khoảng 1.000 megawatt và trải rộng trên diện tích 20 km vuông, tọa lạc ở rìa sa mạc Gobi tại Trung Quốc. Tại đây, quả kỷ tử được trồng ngay dưới những tấm pin năng lượng mặt trời, giúp cải thiện đất khô cằn, khiến nó trở nên màu mỡ.
“Mục tiêu ở đây là hỗ trợ thay đổi cấu trúc xã hội, ngăn chặn tình trạng di cư từ nông thôn và tạo ra cơ hội cho người dân vùng quê,” Trommsdorff cho biết.
Đức là một trong những quốc gia tiên phong trong lĩnh vực nông điện. Mô hình này hiện đang được thử nghiệm ở Fronreute, nơi các vườn anh đào được trang bị tấm pin mặt trời có thể tạo ra đến 420 kW mỗi ha. Cây trồng ở đây sẽ được bảo vệ khỏi nhiệt độ cao, tia UV và mưa đá.
Phần mềm thông minh hiện đã được tích hợp để tối ưu hóa việc sản xuất năng lượng mà không làm ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Các dữ liệu ban đầu cho thấy năng suất cây trồng hầu như không bị giảm sút, thậm chí còn có sự cải thiện trong một số trường hợp.
“Ngày nay, không có gì rẻ hơn năng lượng mặt trời,” Björn Piske, Trưởng phòng Phát triển Năng lượng Mặt trời tại Đức chia sẻ. “Ở Đức, chúng tôi cần mọi nguồn điện có thể sản xuất ra; cho ô tô điện, để chuyển đổi ngành công nghiệp, để sưởi ấm nhà cửa,... Năng lượng mặt trời vẫn là nguồn năng lượng tái tạo có chi phí thấp nhất hiện nay.”
Một phương pháp mới đang phát triển mạnh mẽ tại các quốc gia ở Châu Âu và Châu Á, trong đó Đức và Nhật Bản dẫn đầu. Hệ thống thu hoạch kép này được coi là bước đột phá trong nông nghiệp bền vững và sản xuất năng lượng phi tập trung.
“Việc kết hợp canh tác năng lượng mặt trời với canh tác truyền thống giúp việc kinh doanh trở nên ổn định hơn đối với nông dân. Tôi tin rằng nông điện sẽ tồn tại lâu dài,” một chuyên gia trong ngành nhận xét.
Trong những năm gần đây, Đức đã âm thầm khởi xướng cuộc cách mạng nông nghiệp quang điện. Đây là mô hình kết hợp sản xuất nông nghiệp với khai thác năng lượng mặt trời trên cùng một diện tích đất, mở ra giải pháp bền vững trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng, biến đổi khí hậu và đất canh tác ngày càng khan hiếm.
Khác với các trang trại điện mặt trời truyền thống, mô hình Agri-PV tại Đức lắp đặt các tấm pin mặt trời ở độ cao từ 5 đến 7 mét, với các loại cây trồng như rau, hoa màu hoặc đồng cỏ chăn thả gia súc ở dưới. Nhờ cách bố trí này, một hecta đất có thể vừa sản xuất điện sạch cho hàng trăm hộ dân, vừa duy trì sản xuất lương thực mà không làm giảm năng suất. Thậm chí, mô hình này còn giúp cây trồng chống chọi tốt hơn với hạn hán hay nắng nóng nhờ bóng mát từ các tấm pin.
Từ năm 2020, Đức đã bắt đầu vận hành các trang trại thử nghiệm ở bang Baden-Württemberg và Bavaria, với các mô hình trồng cây họ đậu, dâu tây, cà chua và xà lách dưới mái tấm pin mặt trời. Kết quả cho thấy cây trồng không bị ảnh hưởng tiêu cực bởi việc giảm ánh sáng mặt trời – ngược lại, trong những năm hạn hán nặng, cây dưới hệ thống Agri-PV giữ được độ ẩm đất tốt hơn và ít bị tổn thất hơn so với cây ngoài trời thông thường.
Ngoài yếu tố kinh tế, cuộc cách mạng nông nghiệp quang điện của Đức chính là tuyên ngôn mạnh mẽ về cách con người có thể sống hòa hợp với thiên nhiên nhờ công nghệ. Trong khi nhiều quốc gia vẫn tranh cãi về việc “dành đất cho nông nghiệp hay cho nhà máy điện mặt trời”, Đức đã chọn con đường dung hòa: tối ưu hóa cả hai mà không phải đánh đổi. Đây không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là tư duy mới về phát triển nông nghiệp – xanh, thông minh và bền vững.
Đức dự kiến sẽ triển khai thêm nhiều dự án năng lượng mặt trời nhằm nhanh chóng đạt mục tiêu 215 GW công suất điện mặt trời vào năm 2030, so với 63 GW vào năm 2022. Đến năm 2030, mục tiêu của nước này là sản xuất 80% điện từ các nguồn năng lượng tái tạo, gấp đôi so với năm 2022, theo Reuters.
Theo: Reuters, Vattenfall
