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 wykorzystujące energię słoneczną i fotowoltaiczną mają ogromny potencjał w zaspokajaniu ponad jednej trzeciej zapotrzebowania na wodę upraw w małych gospodarstwach rolnych w Afryce Subsaharyjskiej. Drobni rolnicy w Afryce Subsaharyjskiej odpowiadają za aż 80% produkcji rolnej . Napotykają jednak poważne przeszkody, które uniemożliwiają im maksymalizację wydajności gospodarstw, co prowadzi do znacznej różnicy 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 przeprowadziła niedawno badanie w ramach projektu badawczego „Odnawialne źródła energii dla rolnictwa w Afryce” (RE4AFAGRI) . W jego ramach udało się stworzyć innowacyjne, otwarte oprogramowanie do modelowania . Oprogramowanie to wykorzystuje szeroki zakres zbiorów danych, w tym te dotyczące rolnictwa, wody, energii, wydatków i infrastruktury.
Ramy te wykorzystano do obliczenia specyficznych wymagań nawadniania w poszczególnych obszarach, oceny optymalnych wymiarów i kosztów kluczowych elementów technologicznych, takich jak pompy wodne, moduły fotowoltaiczne, akumulatory i systemy nawadniające. Ponadto, dogłębnie zbadano potencjał ekonomiczny i długofalowy wpływ na zrównoważony rozwój, wynikający z zastosowania pomp słonecznych. W ten sposób, celem było zapewnienie nawadniania zasilanego energią słoneczną w gospodarstwach rolnych Afryki Subsaharyjskiej.
Giacomo Falchetta, badacz z Grupy Badawczej ds. Zintegrowanej Oceny i Zmian Klimatu w Programie Energii, Klimatu i Środowiska IIASA, jest głównym autorem badania. Wyjaśnia: „Szacujemy, że średnie zdyskontowane zapotrzebowanie na inwestycje wynosi 3 miliardy dolarów rocznie, generując potencjalne zyski w wysokości ponad 5 miliardów dolarów rocznie dzięki zwiększonym plonom dla drobnych rolników, a także znaczące korzyści dodatkowe w zakresie bezpieczeństwa żywnościowego i dostępu do energii”.
„Zmniejszenie luki w nawadnianiu dzięki ekonomicznym pompom solarnym może zwiększyć produkcję żywności i poprawić odżywianie, przyczyniając się do realizacji Celu Zrównoważonego Rozwoju 2 (Zero Głodu). Co więcej, nadwyżka energii elektrycznej wytwarzanej przez te systemy mogłaby zaspokoić inne potrzeby energetyczne, co jest zgodne z Celiem Zrównoważonego Rozwoju 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 w określaniu opłacalności ekonomicznej i rentowności nawadniania słonecznego.
Zobacz także : Południowoafrykańscy naukowcy wykorzystują zielony wodór do produkcji LFG
„Wykorzystanie modelu biznesowego, który rozkłada wszystkie początkowe wydatki, ponad dwukrotnie zwiększa liczbę sprawnych systemów nawadniania słonecznego, co stwarza ogromne możliwości osiągnięcia Celów Zrównoważonego Rozwoju” – wyjaśnia Shonali Pachauri , liderka grupy badawczej ds. transformacyjnych rozwiązań instytucjonalnych i społecznych IIASA .
Shonali Pachauri dodała: „Z drugiej strony, badanie podkreśla, że bez silnej infrastruktury i zarządzania zasobami gruntowymi i wodnymi, powszechne stosowanie pomp solarnych może prowadzić do niezrównoważonej eksploatacji źródeł wody i zmniejszenia przepływów w środowisku. W związku z tym zarówno inwestowanie w infrastrukturę, taką jak zbiorniki do zarządzania wodą w okresach wahań sezonowych, jak i usprawnienie zarządzania zasobami wodnymi, są kluczowymi czynnikami zapewniającymi zrównoważony rozwój powszechnego stosowania pomp solarnych”.
Nowatorskie i kompleksowe ramy modelowania open-source, wraz z analizą, stanowią cenne wsparcie zarówno dla podmiotów publicznych, jak i prywatnych działających w obszarze relacji woda-energia-żywność-gospodarka. Zrównoważony rozwój nawadniania słonecznego w małych gospodarstwach rolnych w Afryce Subsaharyjskiej, wraz z tymi ramami, pomaga w identyfikacji regionów o wysokiej rentowności ekonomicznej i dokładnym oszacowaniu potencjalnego zysku netto, jaki 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
