Niedawne badanie przeprowadzone przez IIASA wykazało, że niezależne systemy nawadniania wykorzystujące energię słoneczną i fotowoltaiczną mogłyby zaspokoić ponad jedną trzecią zapotrzebowania na wodę upraw w małych gospodarstwach w Afryce. Zrównoważony rozwój nawadniania słonecznego w małych gospodarstwach w Afryce Subsaharyjskiej mógłby znacznie złagodzić wyzwania, z jakimi borykają się drobni rolnicy, którzy w tym regionie odpowiadają za 80% produkcji rolnej. Badanie podkreśla, że ważne jest skuteczne zarządzanie zasobami ziemi i wody w celu zapewnienia długoterminowej zrównoważoności takich systemów. Otwarte ramy modelowania zwiększają wiarygodność i praktyczność, tym samym kierując publicznych i prywatnych inwestorów w transformacyjnych rozwiązaniach.
Niedawne badanie ujawnia, że niezależne systemy nawadniania fotowoltaicznego mają ogromny potencjał w zaspokajaniu ponad jednej trzeciej zapotrzebowania na wodę dla upraw w małych gospodarstwach rolnych w Afryce Subsaharyjskiej. Drobni rolnicy w Afryce Subsaharyjskiej stanowią aż 80% produkcji rolnej. Napotykają jednak poważne przeszkody, które uniemożliwiają im maksymalizację produktywności gospodarstwa, co prowadzi do znacznej luki w plonach.
Główną przyczyną niskiej produktywności i braku bezpieczeństwa żywnościowego w Afryce jest rozległa praktyka rolnictwa opartego na opadach, która odpowiada za 90% wszystkich gruntów uprawnych. Na tę metodę wpływają nieprzewidywalne i nieregularne wzorce opadów. Ponadto niski stopień mechanizacji pogarsza sytuację. Uporczywa pułapka ubóstwa została dodatkowo wzmocniona przez cykliczne klęski głodu, które zagrażają lokalnym możliwościom rozwoju.
Grupa międzynarodowych badaczy, pod przewodnictwem IIASA, niedawno przeprowadził badanie w ramach projektu badawczego Odnawialne źródła energii dla rolnictwa afrykańskiego (RE4AFAGRI). Udało się stworzyć innowacyjne ramy modelowania typu open source. Ta struktura wykorzystuje szeroki zakres zestawów danych, w tym te związane z rolnictwem, wodą, energią, wydatkami i infrastrukturą.
Rama była wykorzystywany do obliczeń specyficzne wymagania dotyczące nawadniania w lokalnych obszarach, oceń optymalne wymiary i wydatki na kluczowe elementy technologiczne, takie jak pompy wodne, moduły fotowoltaiczne, baterie i systemy nawadniające. Ponadto, dokładnie zbadano potencjał ekonomiczny i długotrwałe skutki dla zrównoważonego rozwoju, które wynikają z przyjęcia pomp słonecznych. Mając to na celu zapewnienie nawadniania zasilanego energią słoneczną w afrykańskich gospodarstwach subsaharyjskich.
Giacomo Falchetta badacz w Integrated Assessment and Climate Change Research Group w IIASA Energy, Climate, and Environment Program, jest głównym autorem badania. Wyjaśnia, „Szacujemy, że średnie zapotrzebowanie na zdyskontowane inwestycje wynosi 3 miliardy dolarów rocznie, co wygeneruje potencjalne zyski przekraczające 5 miliardów dolarów rocznie dzięki zwiększonym plonom dla drobnych rolników, a także znaczące dodatkowe korzyści w zakresie bezpieczeństwa żywnościowego i dostępu do energii”.
„Zmniejszenie luki irygacyjnej za pomocą ekonomicznych pomp solarnych może zwiększyć produkcję żywności i poprawić odżywianie, przyczyniając się do SDG 2 (Zero Głodu). Ponadto nadwyżka energii elektrycznej wytwarzanej przez te systemy mogłaby zaspokoić inne potrzeby energetyczne, co jest zgodne z SDG 7 (Przystępna i czysta energia)” dodał Giacomo Falchetta.
Autorzy badania podkreślają, ogromne znaczenie modeli biznesowych i zachęt inwestycyjnych, cen upraw oraz kosztów instalacji fotowoltaicznych i akumulatorów przy określaniu opłacalność ekonomiczna i rentowność nawadniania słonecznego.
Zobacz także: Południowoafrykańscy naukowcy wykorzystują zielony wodór do produkcji LFG
„Wykorzystanie modelu biznesowego, który rozkłada wszystkie początkowe wydatki, powoduje ponad dwukrotny wzrost liczby działających systemów nawadniania słonecznego, co stwarza ogromny potencjał do osiągnięcia Celów Zrównoważonego Rozwoju w tym procesie” wyjaśnia Shonali Pachauri, Lider IIASA Grupa badawcza ds. transformacyjnych rozwiązań instytucjonalnych i społecznych.
Shonali Pachauri dodała dalej: „Z drugiej strony badanie podkreśla, że bez silnej infrastruktury i zarządzania zasobami gruntowymi i wodnymi, powszechne rozmieszczenie pomp słonecznych może prowadzić do niezrównoważonej eksploatacji źródeł wody i zmniejszenia przepływów środowiskowych. W związku z tym zarówno inwestowanie w infrastrukturę, taką jak zbiorniki do zarządzania wodą podczas sezonowych wahań, jak i poprawa zarządzania zasobami wodnymi, są czynnikami krytycznymi dla zapewnienia zrównoważoności powszechnego rozmieszczenia pomp słonecznych”.
Nowe i kompleksowe ramy modelowania typu open source wraz z analizą zapewniają cenne wsparcie dla obu stron uczestnicy publiczni i prywatni pracujący w powiązaniach woda-energia-żywność-gospodarka. Zrównoważony rozwój nawadniania słonecznego w małych gospodarstwach rolnych w Afryce Subsaharyjskiej wraz z tymi ramami pomaga w identyfikacji regionów ekonomicznie opłacalnych i dokładnym określeniu potencjalnego czystego zysku ekonomicznego, który mógłby wyniknąć z wdrożenia systemów nawadniania słonecznego. Dzięki tak solidnej analizie i dowodom inwestycje w tym sektorze mają większe szanse na rozkwit.
Źródło Nawadnianie słoneczne w Afryce Subsaharyjskiej: wykonalność ekonomiczna i potencjał rozwoju
