Een recent onderzoek van IIASA heeft aangetoond dat onafhankelijke fotovoltaïsche irrigatiesystemen op zonne-energie meer dan een derde van de waterbehoefte voor gewassen op kleine boerderijen in Afrika kunnen dekken. Duurzaamheid van zonne-irrigatie op kleine boerderijen in Sub-Sahara-gebieden zou de uitdagingen van kleinschalige boeren, die in de regio verantwoordelijk zijn voor 80% van de landbouwproductie, aanzienlijk kunnen verlichten. Het onderzoek benadrukt dat het belangrijk is om land- en waterbronnen effectief te beheren om de duurzaamheid van dergelijke systemen op de lange termijn te waarborgen. Een open-source modelleringskader verbetert de geloofwaardigheid en bruikbaarheid en begeleidt zo publieke en private investeerders bij transformatieve oplossingen.
Een recente studie toont aan dat onafhankelijke zonne-energie-irrigatiesystemen een groot potentieel hebben om meer dan een derde van de waterbehoefte van gewassen op kleinschalige boerderijen in Sub-Sahara Afrika te dekken. Kleinschalige boeren in Sub-Sahara Afrika zijn verantwoordelijk voor maar liefst 80% van de landbouwproductie . Zij stuiten echter op aanzienlijke obstakels die hen belemmeren om de productiviteit van hun bedrijven te maximaliseren, wat leidt tot een aanzienlijk opbrengstverschil.
De belangrijkste oorzaak van lage productiviteit en voedselonzekerheid in Afrika is de uitgebreide praktijk van regenafhankelijke landbouw, die goed is voor 90% van alle landbouwgrond. Deze methode wordt beïnvloed door onvoorspelbare en onregelmatige regenvalpatronen. Bovendien verergert de lage mate van mechanisatie de situatie. De aanhoudende armoedeval is verder versterkt door cyclische hongersnoden die lokale ontwikkelingskansen in gevaar brengen.
Een groep internationale onderzoekers, onder leiding van IIASA , heeft onlangs een studie uitgevoerd in het kader van het onderzoeksproject Renewables for African Agriculture (RE4AFAGRI) . Hierbij is met succes een innovatief open-source modelleringskader ontwikkeld . Dit kader maakt gebruik van een breed scala aan datasets, waaronder gegevens over landbouw, water, energie, kosten en infrastructuur.
Het raamwerk werd gebruikt om de specifieke irrigatiebehoeften in lokale gebieden te berekenen, de optimale afmetingen en kosten van essentiële technologische elementen zoals waterpompen, zonnepanelen, batterijen en irrigatiesystemen te evalueren. Bovendien werd het economische potentieel en de langetermijneffecten op duurzame ontwikkeling die voortvloeien uit de toepassing van zonne-energiepompen grondig onderzocht . Hiermee wordt gestreefd naar de levering van irrigatie op zonne-energie aan landbouwbedrijven in Afrika ten zuiden van de Sahara.
Giacomo Falchetta, onderzoeker bij de Integrated Assessment and Climate Change Research Group van het IIASA Energy, Climate, and Environment Program, is de hoofdauteur van de studie. Hij legt uit: "We schatten de gemiddelde investeringsbehoefte op 3 miljard dollar per jaar, wat potentiële winsten van meer dan 5 miljard dollar per jaar kan opleveren door hogere opbrengsten voor kleine boeren, evenals aanzienlijke voordelen op het gebied van voedselzekerheid en toegang tot energie."
"Het verkleinen van het irrigatietekort met kosteneffectieve zonne-energiepompen kan de voedselproductie stimuleren en de voeding verbeteren, wat bijdraagt aan SDG 2 (Geen honger). Bovendien kan de overtollige elektriciteit die door deze systemen wordt opgewekt, in andere energiebehoeften voorzien, in lijn met SDG 7 (Betaalbare en schone energie)", voegde Giacomo Falchetta eraan toe.
De auteurs van de studie benadrukken het enorme belang van bedrijfsmodellen en investeringsstimulansen, gewasprijzen en de kosten van zonnepanelen en batterijen voor het bepalen van de economische haalbaarheid en winstgevendheid van zonne-irrigatie.
Zie ook : Zuid-Afrikaanse onderzoekers gebruiken groene waterstof om stortgas te produceren
"Door een bedrijfsmodel te gebruiken dat alle initiële kosten spreidt, verdubbelt het aantal werkbare zonne-irrigatiesystemen ruimschoots, wat een enorm potentieel biedt om de Duurzame Ontwikkelingsdoelen te bereiken", legt Shonali Pachauri , leider van de IIASA Transformative Institutional and Social Solutions Research Group, uit.
Shonali Pachauri voegde hieraan toe: "Aan de andere kant benadrukt de studie dat zonder een sterke infrastructuur en goed bestuur voor land- en waterbeheer, een wijdverspreide inzet van zonne-energiepompen kan leiden tot een onhoudbare exploitatie van waterbronnen en een vermindering van de ecologische waterstromen. Daarom zijn zowel investeringen in infrastructuur, zoals reservoirs voor waterbeheer tijdens seizoensschommelingen, als een verbeterd waterbeheer van cruciale factoren voor het waarborgen van de duurzaamheid van een wijdverspreide inzet van zonne-energiepompen."
Het nieuwe en uitgebreide open-source modelleringskader, samen met de analyse, biedt waardevolle ondersteuning aan zowel publieke als private partijen die actief zijn in de water-energie-voedseleconomie. De duurzaamheid van zonne-irrigatie op kleine boerderijen in Sub-Sahara Afrika, in combinatie met dit kader, helpt bij het identificeren van economisch haalbare regio's en het nauwkeurig kwantificeren van de potentiële netto economische winst die kan voortvloeien uit de implementatie van zonne-irrigatiesystemen. Met een dergelijke robuuste analyse en onderbouwing is de kans groter dat investeringen in de sector zullen floreren.
