کشت خورشیدی

 

چندین کشور به خاطر داشتن خلاقیت در کشاورزی خود، با تمرکز بر نوآوری، فناوری و شیوه‌های پایدار، از بقیه متمایز هستند. هلند، صادرکننده عمده کالاهای کشاورزی، در روش‌های کشاورزی پایدار و کارآمد برتر است. کشورهای دیگر مانند کانادا، استرالیا و ایالات‌متحده نیز دارای بخش‌های کشاورزی قوی با محصولات و پیشرفت‌های متنوع هستند.

در اینجا نگاهی دقیق‌تر به برخی از این کشورها داریم:

هلند: این کشور یک رهبر جهانی در کشاورزی پایدار و کارآمد است که به دلیل فناوری گلخانه‌ای و تخصص خود در تولید محصولات زراعی شناخته شده است. آنها همچنین به دلیل رویکردهای نوآورانه خود در مدیریت خاک و استفاده از مواد مغذی شناخته شده‌اند.

کانادا: کانادا یک تولیدکننده عمده کشاورزی است که به دلیل کشت گندم، جو و کلزا شناخته شده است. تمرکز آنها بر نوآوری و فناوری در کشاورزی، به پیشرفت در تولید محصول و شیوه‌های کشاورزی منجر شده است.

استرالیا: استرالیا دارای طیف متنوعی از محصولات زراعی از جمله گندم، جو و نیشکر است و بخش کشاورزی به خوبی توسعه یافته است. آنها همچنین به دلیل تمرکز بر روی شیوه‌های کشاورزی پایدار و حفاظت از محیط زیست شناخته شده‌اند.

ایالات‌متحده آمریکا: این کشور یک تولیدکننده کشاورزی پیشرو، با تنوع وسیعی از محصولات زراعی از جمله ذرت، سویا و چراگاه دام است. بخش کشاورزی آنها به دلیل پیشرفت‌های تکنولوژیک و تمرکز بر افزایش بهره‌وری شناخته شده است.

پرسشی که شاید در اینجا ذهن را به خود مشغول کند، این است که چه عواملی در این موفقیت نقش داشته‌اند و چگونه می‌توان این کشورها را به عنوان الگویی برای کشاورزی پایدار قرار داد؟ برای نمونه، عواملی که زمینه‌ساز تجربه موفق هلند در این زمینه بوده‌اند، عبارت‌اند از:

1- نوآوری: هلند میزبان دانشگاه و پژوهشگاه واخنینگن،1 یکی از برترین موسسات تحقیقات کشاورزی در جهان است. این کشور مرکز بیوتکنولوژی و سایر فناوری‌های پیشرفته از جمله هواپیماهای بدون سرنشین، هوش مصنوعی و روباتیک است.

2- پایداری: کشاورزان هلندی به‌ خاطر شیوه‌های پایدار خود، مانند کشاورزی دقیق، که هدر رفتن آب، کود و آفت‌کش‌ها را به حداقل می‌رساند، شناخته شده‌اند. آنها همچنین از کشاورزی دایره‌ای2 برای بازیافت زباله استفاده می‌کنند و در کشاورزی عمودی (کشت گیاهان در طبقه‌های عمودی روی هم) پیشگام هستند.

3- کارآمدی: این کشور بر هنر «کسب بیشتر از کمتر» مسلط شده است. آنها به لطف فناوری پیشرفته گلخانه‌ای و شرایط بهینه رشد، 20 برابرِ عملکرد در واحد سطح نسبت به میانگین جهانی تولید می‌کنند.

4- دسترسی جهانی: هلند فناوری و تخصص کشاورزی خود را به صورت جهانی صادر می‌کند. هلندی‌ها با کشورهای دیگر همکاری می‌کنند تا به آنها در مدرن‌سازی و بهینه‌سازی شیوه‌های کشاورزی خود کمک کنند.

5- حمایت دولت: دولت هلند فعالانه از بخش کشاورزی و مواد غذایی از طریق سیاست‌های مطلوب، بودجه تحقیقاتی و با تسهیل مشارکت‌های دولتی و خصوصی، حمایت می‌کند.

هلند استاندارد بالایی برای آنچه در کشاورزی مدرن امکان‌پذیر است تعیین می‌کند. داستان موفقیت آنها نقشه راهی برای کشورهای دیگر است که قصد دارند بخش کشاورزی خود را مدرن کنند.

نقش فناوری

کشاورزی یک عنصر ضروری برای رشد اقتصاد در یک کشور محسوب می‌شود و سهم چهاردرصدی در تولید ناخالص داخلی جهان دارد. جمعیت جهان در حال افزایش است و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2050 به رقم خیره‌کننده 10 میلیارد نفر برسد. تنها در سال 2022، 783 میلیون نفر با گرسنگی مواجه شده‌اند. در چنین سناریویی، آمادگی برای تامین نیازهای غذایی چنین تعداد زیادی که تخمین زده می‌شود 50 درصد افزایش یابد، ضروری قلمداد می‌شود. علاوه بر این، همچنین احساس می‌شود که هدف نباید تنها تولید مواد غذایی بیشتر باشد، بلکه باید اطمینان حاصل شود که این محصولات، به‌طور پایدار تولید می‌شود.

به نظر می‌رسد در نهایت، فناوری در کشاورزی پاسخی به مشکلات معاصر باشد. این امر اجازه می‌دهد تا مواد غذایی از طریق روش‌های جدید از جمله کشاورزی عمودی و همچنین محصولات لبنی پروتئین‌های جایگزین تولید شود. فناوری کشاورزی می‌تواند به حرکت جهان به سمت تولید روش‌های پایدار غذا و تضمین ایمنی سیاره ما و نسل‌های آینده کمک کند. با تغییرات فاجعه‌بار آب‌وهوایی، 70 درصد از منابع آب شیرین جهان که در کشاورزی استفاده می‌شود و تخریب گسترده زمین، بدون تحول کشاورزی، آینده‌ای وجود نخواهد داشت. بنابراین، فناوری کشاورزی، که بیشتر به عنوان agritech شناخته می‌شود، برای بسیاری از کشورها بسیار مهم شده است.

در میان پیشرفت‌های مختلف فناوری کشاورزی، ارزش کشاورزی دقیق تا سال 2027 به 9 /12 میلیارد دلار می‌رسد. پیش‌بینی می‌شود که این ابزار به افزایش 10 تا 20درصدی بازده محصول، همراه با کاهش 30 تا 50درصدی مصرف آب و مواد شیمیایی، کمک کند. فناوری‌های کشاورزی متنوعی وجود دارد که در پاسخ به معضل فعلی فوران کرده‌اند. اینها شامل هوش مصنوعی، فناوری هواپیماهای بدون سرنشین، بازارهای ورودی تجارت الکترونیک، روباتیک، اینترنت اشیا، بلاک‌چین، نرم‌افزار GIS و کشاورزی GPS، تصاویر ماهواره‌ای، ادغام مجموعه داده‌ها، کشاورزی عمودی داخل ساختمان، کشاورزی دقیق، سیستم‌های آبیاری خودکار و سیستم‌های خودکارِ کنترل آفات شیمیایی است.

در سال 2024، Tracxn، یک پلت‌فرم برتر که استارت‌آپ‌ها را در کشورهای مختلف در بیش از 230 بخش ردیابی می‌کند، 13 کشور پیشرفته در فناوری کشاورزی را بر اساس تعداد استارت‌آپ‌های فناوری کشاورزی فعال در این کشورها رتبه‌بندی کرد. در ادامه این فهرست آمده است:

13- ژاپن / تعداد استارت‌آپ‌های کشاورزی فن‌آور: ​​120

ژاپن یکی از برترین کشورهای آسیای شرقی در فهرست پیشرفته‌ترین کشورها در زمینه فناوری کشاورزی است. طبق گزارش بانک جهانی، بخش کشاورزی در سال 2022 یک درصد از تولید ناخالص داخلی این کشور را تشکیل می‌داد. ژاپن قصد دارد صادرات کشاورزی خود را از سال 2019 دو برابر کند که در آن زمان 9 میلیارد دلار ثبت شده بود. با پیش‌بینی نیاز بازار، کشور قصد دارد تا سال 2025 به ارزش 19 میلیارد دلار محصولات کشاورزی صادر کند.

این کشور همچنین صنعت کشاورزی خود را از طریق فناوری متحول می‌کند. Spread و Routerek دو نمونه از شرکت‌های بسیار نوآوری هستند که موجی در صنعت ایجاد می‌کنند. در حالی که Spread کاهوی کشت‌شده به روش هیدروپونیک تولید می‌کند، Routerek سیستم‌های مبتنی بر حسگر را برای آبیاری قطره‌ای توسعه داده است.

12- کره جنوبی / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​129

کره جنوبی یکی از بزرگ‌ترین اقتصادهاست. این کشور دارای اندازه تولید ناخالص داخلی 665 /1 تریلیون دلار در سال 2022 بود. در همان سال، بخش کشاورزی آن شش درصد از GDP را تشکیل می‌داد. محصول اصلی این کشور برنج است. اکوسیستم‌های کشاورزی هوشمند در این کشور روبه‌افزایش است. کره جنوبی توانسته است برخی از استارت‌آپ‌ها را راه بیندازد که مطمئناً به پایداری کشاورزی در مقیاس بزرگ کمک می‌کنند.

11- نیوزیلند / تعداد استارت‌آپ‌ها: 290

کالاهای کشاورزی نقش مهمی در اقتصاد نیوزیلند دارند. لبنیات بزرگ‌ترین بخش از کل صادرات کشور است. بر اساس اطلاعات رسمی، جدا از محصولات کشاورزی، بخش فناوری کشاورزی آنها نیز قوی است و 5 /1 میلیارد دلار به اقتصاد صادراتی کشور کمک می‌کند. دولت نقشی را که فناوری کشاورزی باید در صادرات، محیط زیست و سود تجاری ایفا کند، به رسمیت می‌شناسد. آنها امیدوارند تا سال 2030 سهم این بخش را به هشت میلیارد دلار در اقتصاد خود برسانند.

استارت‌آپ‌های برجسته شامل BioLumic، Robotics Plus و Sprout Agritech هستند. BioLumic تجهیزات اشعه ماوراءبنفش و همچنین راه حل‌های درمانی را برای افزایش مقاومت در برابر آفات / بیماری‌ها، عملکرد و سختی محصولات کشاورزی تولید و عرضه می‌کند. Robotics Plus تجهیزات روباتیکی را برای جابه‌جایی محصولات باغبانی توسعه داده است، در حالی که Sprout Agritech خدماتی را به کسب‌وکارهای کشاورزی فن‌آور و فناوری غذایی ارائه می‌دهد تا در سطح جهانی رشد کنند.

10- ایتالیا / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​329

ایتالیا برای تبدیل شدن به یکی از اقتصادهای برتر جهان راه طولانی را طی کرده و به یکی از کشورهای پیشرو در صنعت کشاورزی تبدیل شده است. بیشتر زمین‌های زیر کشت شامل مناطق تپه‌ای است که در آن کشاورزی تنها از طریق تکنیک‌های مختلف مانند تراس‌بندی، آبیاری و مدیریت خاک امکان‌پذیر شده است.

بخش کشاورزی به عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان مواد غذایی و محصولات کشاورزی در اتحادیه اروپا، حدود دو درصد از تولید ناخالص داخلی این کشور را تشکیل می‌دهد. آنها همچنین با جدیت به دنبال روش‌های agritech برای کشاورزی هستند. برخی از برترین شرکت‌های کشاورزی کشور عبارت‌اند از xFarm، ارائه‌دهنده راه‌حل‌های مدیریت مزرعه متشکل از ابزارهای اینترنت اشیا و Agricolus، ارائه‌دهنده راه‌حل‌های فناوری برای پشتیبانی تصمیم‌گیری کشاورزی دقیق.

9- اسرائیل / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​348

اسرائیل یکی از کشورهای برتر در زمینه فناوری کشاورزی است. در حالی که کل اقتصاد کشور تا سال 2022 رشد قابل توجهی داشت، بخش فناوری به تنهایی 1 /18 درصد از تولید ناخالص داخلی را تشکیل می‌داد. علاوه بر این، اسرائیل به برتری در نوآوری‌های فناوری مانند آبیاری قطره‌ای و سیستم‌های آبیاری N-micro می‌بالد. آنها با کاهش بسیار زیاد مصرف آب و تجهیزات گران‌قیمت مانند پمپ‌ها و فیلترهای آب، نقش مهمی در انقلابی کردن سیستم آبیاری دارند.

8- فرانسه / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​445

فرانسه در کنار ایالات‌متحده، بریتانیا، ایتالیا، ژاپن و آلمان یکی از بزرگ‌ترین اقتصادهای جهان است. در حالی که کشاورزی حدود دو درصد از تولید ناخالص داخلی کشور را تشکیل می‌دهد، فرانسه کشور کشاورزی پیشرو در اروپاست و بیش از یک‌پنجم ارزش کل محصول را تشکیل می‌دهد. آنها همچنین با به کارگیری ابزارهای فناوری اطلاعات مانند گاوهای شیرده روباتیک، جمع‌آوری داده‌ها و بازارهای دیجیتال میوه و سبزیجات، در کشاورزی پیشرفته از نظر فناوری مشارکت فعال دارند.

7- آلمان / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​462

آلمان چهارمین اقتصاد بزرگ جهان پس از آمریکا، چین و ژاپن و بزرگ‌ترین اقتصاد اروپاست. در حالی که این کشور پس از فرانسه دارای بالاترین تولیدات کشاورزی است، تعداد استارت‌آپ‌های کشاورزی فناورانه آنها نیز بیشتر است. بر اساس داده‌های جهانی، ارزش صنعت کشاورزی در سال 2021 با افزایش 14درصدی در سال به 6 /0 میلیارد دلار رسید. این کشور در تحقیق و توسعه فناوری کشاورزی بسیار فعال است که برای این بخش بسیار موثر است. بر اساس گزارش بنیاد ملی علوم، سهم این کشور در تولید جهانی صنایع مبتنی بر دانش و فناوری (KTI) یکی از بالاترین‌ها در جهان با شش درصد است.

استارت‌آپ‌های برجسته این کشور عبارت‌اند از Infarm، تولیدکننده گیاهان و سبزیجات با استفاده از مزارع عمودی هیدروپونیک سرپوشیده، با استفاده از اینترنت اشیا؛ و Plantix، یک پلت‌فرم مبتنی بر اپلیکیشن که تشخیص بیماری‌های گیاهی مبتنی بر هوش مصنوعی را ارائه می‌دهد.

6- هلند / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​516

هلند به عنوان دومین صادرکننده بزرگ محصولات کشاورزی پس از ایالات‌متحده، جایگاه مهمی را در فهرست پیشرفته‌ترین کشورهای agritech به خود اختصاص داده است. این کشور اعتبار زیادی در بخش کشاورزی پایدار مبتنی بر فناوری به دست آورده است. نشریات معروفی مانند واشنگتن‌پست و همچنین مجمع جهانی اقتصاد، با خواندن این کشور مانند یک الگو برای پیروی، از آن تجلیل کرده‌اند. عزم 20ساله برای افزایش در دسترس بودن مواد غذایی برای دو برابر کردن میزان استفاده از منابع، محرکی قوی برای صنعت کشاورزی بوده است. بر اساس گزارش نشنال جئوگرافیک، کشاورزان مصرف آب مورد نیاز برای محصولات کشاورزی را به میزان قابل توجهی تا 90 درصد کاهش داده‌اند.

این کشور همچنان به ابداع راه‌های منحصربه‌فرد برای مبارزه با مسائل کشاورزی محلی مانند تنوع محصول و سیستم‌های زهکشی زیرزمینی ادامه می‌دهد. وابستگی به آفت‌کش‌ها نیز کاهش یافته است و گوجه‌فرنگی در گلخانه‌ها با استفاده از فناوری‌های جدید مانند انرژی زمین‌گرمایی و سیستم‌های هیدروپونیک که مصرف آب بسیار کمی دارند، کشت می‌شود.

5- چین / تعداد استارت‌آپ‌ها: 660

چین نه‌تنها یک اقتصاد بزرگ، بلکه یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان محصولات کشاورزی در جهان است. سهم بخش کشاورزی در تولید ناخالص داخلی سال 2021، هفت درصد ثبت شده است. چین یکی از پرجمعیت‌ترین کشورهای جهان، با چالش تغذیه بیش از یک میلیارد نفر نیز دست‌ به‌گریبان است. این امر، همراه با چشم‌انداز کشور مبنی بر خودکفایی در امنیت غذایی، به سرمایه‌گذاری قابل توجهی در فناوری‌های کشاورزی نیاز دارد.

بازار کشاورزی هوشمند این کشور به‌سرعت از 14 میلیارد دلار در سال 2015 به 27 میلیارد دلار در سال 2020 افزایش یافت. بنابراین، جای تعجب نیست که بسیاری از استارت‌آپ‌ها، مانند Origin Agritech Limited، در طول سال‌ها ظهور کرده‌اند. XAG یک ارائه‌دهنده پهپاد به شرکت‌های محلی است که خدمات سمپاشی آفت‌کش را به کشاورزان عرضه می‌کند. Livin Farms نیز توسعه‌دهنده پروتئین‌های جایگزین مبتنی بر حشرات است.

4- استرالیا / تعداد استارت‌آپ‌ها: ​​863

اقتصاد استرالیا تا حد زیادی به کشاورزی متکی است. با این حال، آنها با مشکلات مختلفی در کشاورزی از آب‌وهوای خشک، شور شدن خاک تا تخریب زمین روبه‌رو هستند. بنابراین، جای تعجب نیست که این کشور نیاز به حرکت به سمت فناوری کشاورزی را احساس کرده و خود را در جایگاه یکی از پیشرفته‌ترین کشورها در فناوری کشاورزی نشانده است. این کشور در مجموع دارای 863 استارت‌آپ کشاورزی است که محصولات و خدمات کشاورزی هوشمند ارائه می‌کنند.

3- کانادا / تعداد استارت‌آپ‌ها: 1143

کانادا با صادرات 82 میلیارددلاری کشاورزی در سال 2021، پنجمین صادرکننده بزرگ کشاورزی و محصولات کشاورزی در جهان است. علاوه بر این، یکی از پیشرفته‌ترین کشورهایی است که در آن فناوری کشاورزی مورد توجه قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این کشور متعهد به ادامه پیشرفت در این زمینه است. فدراسیون کشاورزی انتاریو به‌تازگی پیشنهادی برای استراتژی کشاورزی پایدار مطرح کرده است.

2- انگلستان / تعداد استارت‌آپ‌ها: 1224

در حالی که بخش کشاورزی در بریتانیا بسیار مکانیزه، فشرده‌تر و کارآمدتر از بسیاری از بخش‌های اروپایی است، سهم تولید ناخالص داخلی تنها 5 /0 درصد است. در 200 سال گذشته، تولیدات کشاورزی در مقیاس گسترده موجب تخریب زمین‌هایی گسترده در کشور شده است. دولت در سال 2017 پیش‌بینی کرده بود که طی 30 تا 40 سال آینده شاهد فرسایش گسترده خاک در مناطق مختلف کشور خواهیم بود.

با این حال، این کشور با تشویق و سرمایه‌گذاری در فناوری کشاورزی در دفع بحران موفق بوده است، در نتیجه رشد صنعت کشاورزی هوشمند را که به ارزش چشمگیر 17 میلیارد دلار در سال 2018 رسیده، افزایش داده است. برخی از استارت‌آپ‌های agritech در کشور عبارت‌اند از: Small Robot Co؛ ارائه راه‌‌حل‌های کشاورزی دقیق مبتنی بر روباتیک، راه ‌حل‌های رشد هوشمند و توسعه‌دهنده راه‌حل‌های کشاورزی عمودی خودکار و Breedr؛ عرضه‌کننده سیستم مدیریت مزرعه پرورش دام.

1- ایالات‌متحده / تعداد استارت‌آپ‌ها: 6319

تعداد شرکت‌های کشاورزی فناورانه در آمریکا، از تعداد شرکت‌هایی که برای سایر کشورها دیده‌ایم بسیار بیشتر است، بنابراین می‌توان آمریکا را پیشرفته‌ترین کشور از نظر استارت‌آپ‌های agritech خواند. علاوه بر این، ایالات‌متحده بزرگ‌ترین صادرکننده بسیاری از محصولات کشاورزی است. این بخش مسئول رشد و بقای بسیاری از صنایع مرتبط دیگر در اقتصاد کشور نیز هست. فناوری‌های زیادی در بخش کشاورزی ایالات‌متحده، مانند کشاورزی دقیق و کشاورزی عمودی در محیط داخلی اجرا شده است. دولت نیز به حمایت و سرمایه‌گذاری در پژوهش‌ها ادامه می‌دهد.

خورشید بر روی زمین

تا اینجا متوجه نقش فزاینده فناوری‌های نوین در تحول کشاورزی و بهینه‌تر شدن آن شدیم. اما، یکی از موثرترین و نوآورانه‌ترین فناوری‌هایی که در سال‌های گذشته مورد توجه قرار گرفته، فناوری «اگری‌ولتائیک» است. در ادامه این بخش قصد داریم به معرفی این فناوری کاربردی و ابعاد مختلف آن بپردازیم.

Agrivoltaics روشی برای ترکیب تولید کشاورزی و برق در یک واحد زمین است که به‌طور قابل توجهی کارایی استفاده از زمین را افزایش می‌دهد و پتانسیل کمک به کاهش تضادهای مربوط به استفاده از زمین را دارد. علاوه بر این، انتظار می‌رود اگری‌ولتائیک با ایجاد حفاظت از آب‌وهوا و سایه‌اندازی، عملکرد کشاورزی را در مناطقی که در برابر اثرات تغییرات آب‌وهوایی آسیب‌پذیر هستند، تثبیت کند و ممکن است به تقویت و حیات اقتصاد و معیشت روستایی کمک کند. اما اگری‌ولتائیک چیست؟

آدولف گوتزبرگر و همکارش آرمین زاسترو اولین کسانی بودند که مفهوم اگری‌ولتائیک را در اوایل دهه 1980 مطرح کردند (این اصطلاح از ترکیب دو کلمه agriculture (کشاورزی) و photovoltaics (تولید برق با نور خورشید) تشکیل شده است. به عبارت دیگر، اگری‌ولتائیک به معنای کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی به صورت مشترک در یک زمین است). با این حال، تنها حدود 10 سال پیش بود که اگری‌ولتائیک مورد اقبال عمومی قرار گرفت. در ژاپن، آکیرا ناگاشیما، پیشگام، رشد محصول زیر ماژول‌های فتوولتائیک را در اولین سیستم‌های آزمایشی تحقیقاتی در سال 2004 تجزیه و تحلیل کرد و این فناوری را با نام «اشتراک‌گذاری خورشیدی» رواج داد که به اولین طرح حمایتی دولتی در سال 2012 منجر شد.

در سال 2014، چین اولین سیستم‌های اگری‌ولتائیک در مقیاس بزرگ را نصب کرد و هنوز هم کشوری با بزرگ‌ترین ظرفیت نصب‌شده در جهان باقی مانده است. فرانسه اولین کشور اروپایی بود که به‌طور سیستماتیک از اگری‌ولتائیک با مناقصه‌های منظم که از سال 2017 شروع شد، حمایت کرد. این پیشرفت بیشتر از طریق پژوهش‌های کریستین در موسسه ملی فرانسوی کشاورزی (INRAé) و برنامه تحقیق و توسعه Sun’Agri انجام شد. سایر کشورهایی که طرح‌های حمایتی دولتی را اجرا کرده یا قصد اجرای آن را دارند، ایالات‌متحده آمریکا در ایالت ماساچوست، کره جنوبی، هند، اسرائیل، آلمان و ایتالیا هستند.

در سال 2021، اگری‌ولتائیک همچون یک فناوری آماده بازار با ظرفیت نصب‌شده جهانی بیش از 14 GWp (پتانسیل گرمایش جهانی) ظهور کرد. با این حال، در بیشتر مناطق نیمه‌گرمسیری و نیمه‌خشک، اگری‌ولتائیک به‌طور گسترده ناشناخته باقی می‌ماند، حتی اگر پتانسیل فنی در این مناطق بسیار بالا به نظر برسد.

پیشروها کدام‌اند؟

چندین کشور از اگری‌ولتائیک، استفاده ترکیبی از زمین برای کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی، استقبال کرده‌اند. نمونه‌های برجسته عبارت‌اند از: آلمان، فرانسه، ایتالیا، هلند و چین. این کشورها یا مقررات حمایتی را اجرا کرده‌اند، یا برنامه‌های تحقیق و توسعه فعالی در این زمینه دارند. علاوه بر این، کشورهایی مانند استرالیا، کانادا، هند، کره جنوبی، ژاپن و ایالات‌متحده نیز به‌طور فعال در حال کاوش و استقرار پروژه‌های اگری‌ولتائیک هستند.

بد نیست در اینجا، نگاهی به برخی پروژه‌های موفق در این زمینه داشته باشیم.

اتریش: در سال 2004 Günter Czaloun یک سیستم ردیابی فتوولتائیک را پیشنهاد کرد. اولین نمونه اولیه در تیرول جنوبی در سال 2007 در زمینی به مساحت 1 /0 هکتار ساخته شد. ساختار کابل بیش از پنج متر از سطح بالاتر است. یک سیستم جدید در کنفرانس Intersolar 2017 در مونیخ عرضه شد. این فناوری ممکن است به‌طور بالقوه ارزان‌تر از سایر سیستم‌های میدان باز باشد، زیرا به فولاد کمتری نیاز دارد.

بلژیک: یک پروژه آزمایشی در سال 2020 در بلژیک آغاز شد که آزمایش می‌کرد آیا کشت درخت گلابی در میان صفحات خورشیدی امکان‌پذیر است یا خیر. دومین پروژه آزمایشی در سال 2021 نصب شد که کشت‌های زراعی را در یک تناوب زراعی آزمایش و یک سیستم دووجهی ایستا را با یک سیستم ردیابی تک‌محوری مقایسه می‌کرد.

کانادا: بین یک‌چهارم (PV دووجهی عمودی) تا بیش از یک‌سوم (PV ردیابی تک‌محوری) انرژی الکتریکی مورد نیاز کانادا را می‌توان تنها از طریق اگری‌ولتائیک با استفاده از تنها یک درصد از زمین‌های کشاورزی فعلی تامین کرد. چندین سیاست برای غلبه بر موانع نظارتی در آلبرتا و انتاریو برای حمایت از استقرار سریع اگری‌ولتائیک در کانادا لازم است. سازمان غیرانتفاعی «اگری‌ولتائیک کانادا» تشکیل شده است تا به بقای کشاورزان کانادایی کمک کند. مدرسه تجارت Ivey اولین کنفرانس اگری‌ولتائیک را در کانادا در سال 2022 برگزار کرد. بنیاد خانواده وستون، اگری‌ولتائیک را به عنوان بخشی از «چالش نوآوری در محصولات خانگی»، اولین آگروتونلِ اگری‌ولتائیکِ خالص صفر را، که از آرایه‌های اگری‌ولتائیک در فضای باز برای تغذیه یک محیط کنترل‌شده داخلی برای رشد عمودی کشاورزی استفاده می‌کند، تامین مالی کرد.

در آلبرتا، چندین پروژه آزمایشی اگری‌ولتائیک در حال ظهور هستند که تولید انرژی خورشیدی را با عملیات کشاورزی ادغام می‌کنند. برای مثال، پروژه‌ای در Innisfail زمین شهرداری را به یک شرکت تولید خورشیدی اجاره داده است، در حالی که آن را به عنوان منطقه چرای گوسفند حفظ می‌کند، و از تاسیسات خورشیدی نیز برای تامین برق سیستم‌های آبیاری استفاده می‌شود که مزایای دوگانه تولید انرژی و افزایش پایداری کشاورزی را نشان می‌دهد.

شیلی: سه سیستم اگری‌ولتائیک 13 کیلووات بر ثانیه در شیلی در سال 2017 ساخته شد. هدف از این پروژه که از سوی منطقه متروپولیتن سانتیاگو پشتیبانی می‌شود، مطالعه نیروگاه‌هایی بود که می‌توانند از سایه‌دهی سیستم اگری‌ولتائیک بهره‌مند شوند. برق تولیدشده برای تامین انرژی تاسیسات کشاورزی استفاده می‌شد: نظافت، بسته‌بندی و سردخانه محصولات کشاورزی و انکوباتورهای تخم‌مرغ. یکی از سیستم‌ها در منطقه‌ای با قطعی برق زیاد نصب شده بود.

در فوریه 2023، اولین مزرعه اگری‌ولتائیک غیرمتمرکز، آیلا سولار، شروع به کار کرد. این سیستم 22هکتاری، که شرکت oEnergy آن را ساخته و اداره می‌کند، انواع گونه‌های گیلاس را در ردیف‌های دوقلو بین آرایه‌های ردیاب‌های تک‌محوری پرورش می‌دهد. ردیف گیلاس شرقی صبح‌ها سایه می‌گیرد، در حالی که ردیف غربی در عصر سایه می‌اندازد. یک منطقه کنترل کشاورزی 10هکتاری نیز وجود دارد، با درختان گیلاس که تشعشع کامل خورشید را دریافت می‌کنند، که به عنوان مقایسه‌ای با عملکرد کشاورزی منطقه اگری‌ولتائیک عمل می‌کند.

چین: شرکت‌های چینی چندین گیگاوات نیروگاه خورشیدی را با ترکیب کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی، گلخانه‌های فتوولتائیک یا تاسیسات میدان باز، توسعه داده‌اند. برای 30 سال، گروه Elion در تلاش برای مبارزه با بیابان‌زایی در منطقه Kubuqi بوده است. در میان تکنیک‌های مورد استفاده، سیستم‌های اگری‌ولتائیک برای محافظت از محصولات و تولید برق نصب شد. Wan You-Bao در سال 2007 حق امتیاز تجهیزات سیستم سایه برای محافظت از محصولات در بیابان را دریافت کرد. سایه‌ها مجهز به پنل‌های خورشیدی هستند.

دانمارک: دپارتمان زراعت دانشگاه آرهوس در سال 2014 پروژه مطالعاتی سیستم‌های اگری‌ولتائیک در باغ‌ها را راه‌اندازی کرد. در سال 2023 دانشگاه تخمین زد که اروپا می‌تواند میزبان 51 تراوات ظرفیت اگری‌ولتائیک باشد که 71500 تراوات‌ساعت برق در سال تولید می‌کند (25 برابر بیشتر از تقاضای برق فعلی).

فرانسه: از آغاز دهه 2000، گلخانه‌های فتوولتائیک به‌طور آزمایشی در فرانسه ساخته شده‌اند. شرکت Akuo Energy از سال 2007 مفهوم کشاورزی خود را توسعه داده است. اولین نیروگاه‌های آنها متشکل از جایگزینی محصولات زراعی و پنل‌های خورشیدی بود. نیروگاه‌های جدید گلخانه‌ای هستند. در سال 2017، شرکت Tenergie استقرار گلخانه‌های فتوولتائیک را با معماری پراکنده نور به منظور کاهش تضاد میان نوارهای نور و نوارهای سایه ایجادشده به وسیله پنل‌های خورشیدی آغاز کرد.

در سال 2016، شرکت «اگری‌ولتا» در زمینه اگری‌ولتائیک تخصص داشت. پس از نمونه اولیه ساخته‌شده در سال 2017 در Aix-en-Provence، «اگری‌ولتا» سیستم خود را در بخشی از موسسه تحقیقات ملی باغبانی مستقر کرد. اگری‌ولتا برنده چندین جایزه نوآوری شد و فناوری خود را در CES در لاس‌وگاس در سال 2018 ارائه کرد.

آلمان: در سال 2011 موسسه فرانهوفر برای سیستم‌های انرژی خورشیدی ISE شروع به تحقیق در مورد اگری‌ولتائیک کرد. پژوهش‌ها با پروژه APV-Resola ادامه دارد، که در سال 2015 آغاز شد و قرار بود در سال 2020 به پایان برسد. از سال 2015، تولید برق فتوولتائیک هنوز در آلمان بدون یارانه دولتی FIT مقرون‌به‌صرفه نیست. از سال 2021، FIT برای سیستم‌های اگری‌ولتائیک در آلمان در دسترس نیست.

هند: مطالعه‌ای که در سال 2017 منتشر شد، به بررسی ظرفیت اگری‌ولتائیک برای باغ‌های انگور در هند پرداخت. سیستم اگری‌ولتائیک مورد مطالعه در این مقاله شامل پنل‌های خورشیدی است که بین محصولات زراعی به منظور محدود کردن سایه روی گیاهان قرار گرفته‌اند. این مطالعه ادعا کرد که این سیستم می‌تواند درآمد (نه سود) کشاورزان هندی را در یک منطقه خاص تا 1500 درصد افزایش دهد (با نادیده‌ گرفتن هزینه‌های سرمایه‌گذاری). در دسامبر 2021، فرودگاه بین‌المللی کوچین، محدود به مزرعه کشاورزی اگری‌ولتائیک فرودگاه تا 20 هکتار، به بزرگ‌ترین فرودگاه در نوع خود در کشور تبدیل شد.

ایتالیا: در سال‌های 2009 و 2011، سیستم‌های اگری‌ولتائیک با پنل‌های ثابت در بالای تاکستان‌ها نصب شد. آزمایش‌ها کاهش جزئی عملکرد و برداشت دیرهنگام را نشان داد. در سال 2009 شرکت ایتالیایی REM TEC یک سیستم ردیابی خورشیدی دومحوره را توسعه داد. در سال‌های 2011 و 2012، REM TEC چندین مگاوات نیروگاه اگری‌ولتائیک میدان باز ساخت. پنل‌های خورشیدی در ارتفاع پنج‌متری از سطح زمین برای کار با ماشین‌آلات کشاورزی نصب شده‌اند. سایه ناشی از پوشش پنل‌های فتوولتائیک کمتر از 15 درصد است تا تاثیر آن بر محصولات به حداقل برسد. این شرکت، اولین شرکتی است که «سیستم‌های شبکه سایبان یکپارچه خودکار را در ساختار پشتیبانی» ارائه می‌دهد.

اخیراً، آژانس ملی «فناوری‌های جدید، انرژی و توسعه اقتصادی پایدار ایتالیا» (ENEA)، شبکه ملی سیستم‌های اگری‌ولتائیک پایدار را همچون بخشی از ماموریت «انقلاب سبز و گذار اکولوژیک» برنامه ملی بازیابی و تاب‌آوری راه‌اندازی کرد. بر اساس مطالعه‌ای در این کشور، عملکرد اقتصادی و زیست‌محیطی سیستم‌های اگری‌ولتائیک مشابه عملکرد نیروگاه‌های فتوولتائیک زمینی است. هدف ENEA افزایش توان نصب‌شده تا 30 گیگاوات است.

ژاپن: ژاپن اولین کشوری بود که در سال 2004 آکیرا ناگاشیما یک ساختار جداشدنی ساخت که آن را روی چندین محصول آزمایش کرد. تعدادی از تاسیسات بزرگ‌تر با سازه‌های دائمی و سیستم‌های دینامیکی و با ظرفیت‌های چندمگاواتی از آن زمان توسعه یافته‌اند. نیروگاه 35مگاواتی نصب‌شده در 54 هکتار در سال 2018 آغاز به کار کرد. این نیروگاه از پنل‌هایی در ارتفاع دومتری از سطح زمین در پایین‌ترین نقطه خود تشکیل شده که بر روی شمع‌های فولادی در یک پایه بتنی نصب شده است. میزان سایه این گیاه بیش از 50 درصد است، مقداری بالاتر از سایه 30درصدی که معمولاً در سیستم‌های ناگاشیما یافت می‌شود. کشاورزان در زیر پنل‌ها جنسینگ، آشیتابا و گشنیز را در تونل‌های پلاستیکی کشت خواهند کرد.

مالزی: در مالزی، Cypark Resources Berhad، بزرگ‌ترین توسعه‌دهنده پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر این کشور، در سال 2014 اولین مزرعه خورشیدی یکپارچه فتوولتائیک کشاورزی (AIPV) مالزی را در کوالا پرلیس راه‌اندازی کرد. AIPV یک تاسیسات خورشیدی یک‌مگاواتی را با فعالیت‌های کشاورزی در پنج هکتار زمین ترکیب می‌کند. AIPV خربزه، فلفل، خیار و... تولید می‌کند که در بازار محلی به فروش می‌رسد. دانشگاه پوترا مالزی، که در زمینه کشاورزی تخصص دارد، در سال 2015 آزمایش‌هایی را بر روی مزارع Orthosiphon stamineus، یک گیاه دارویی که اغلب به انگلیسی چای جاوا نامیده می‌شود، راه‌اندازی کرد. این یک سازه ثابت است که بر روی سطح آزمایشی حدود 4 /0 هکتار نصب شده است. 

پی‌نوشت‌ها:

1- یکی از دانشگاه‌های هلند، واقع در شهر واخنینگن است که در حوزه‌های کشاورزی، منابع طبیعی، صنایع غذایی و علوم پایه به آموزش و پژوهش می‌پردازد.

2- این نوع کشاورزی، نوعی از نظام کشاورزی است که بر کاهش ضایعات، بازیافت مواد و منابع و به حداکثر رساندن استفاده از مواد در چرخه، تمرکز دارد. به عبارت ساده‌تر، کشاورزی دایره‌ای به دنبال ایجاد یک سیستم کشاورزی پایدار است که در آن ضایعات به عنوان ورودی برای مراحل بعدی تولید استفاده شوند و از منابع طبیعی حداکثر استفاده صورت بگیرد.