Встановлення вітрогенераторів на фермах може допомогти збільшити врожайність

Встановлення вітрогенераторів на фермах може допомогти збільшити врожайність

В ході надзвичайного росту вітроенергетики протягом останнього десятиріччя, вітрові турбіни часто встановлювались в межах або поблизу орних земель. Провідні фермери та дослідники задались питанням, як впливають вітряки на вирощування кукурудзи, сої та інших культур.

У традиційному сільському господарстві фермери часто саджають вкрай поля дерева. Цей метод дозволяє зменшити швидкість вітру і підігріти повітря, що приносить неабияку користь посівам. Сьогодні вчені досліджують, чи зможуть вітряні турбіни забезпечити подібний ефект та допомогти збільшити врожайність.

Одне з таких досліджень проводилось на Середньому Заході США, в самому серці промислового вирощування кукурудзи та місці, де багаті на вітер поля стали ідеальними для спорудження вітрових електростанцій. Разом з тим, результати, які були отримані в цих умовах можуть використовуватись не лише для цього регіону, а також і в багатьох інших місцях світу, скрізь, де турбіни і ферми знаходяться поруч. Але, звісно, вплив на врожайність залежить також від конкретного регіону та культури.

Перемішуючи повітря

Одним з найбільш очевидних способів, за допомогою яких вітряні турбіни могли б допомогти сільському господарству, є перемішування повітря, завдяки якому сільськогосподарські культури отримують більше вуглекислого газу (CO2). «Робота кукурудзи полягає в тому, щоб увібрати якнайбільше СО2», - розказує Юджин Такл (Eugene Takle), сільськогосподарський метеоролог Університету штату Айова.

Інші позитивні наслідки від сусідства ферм з турбінами не такі очевидні. Наприклад, змушуючи повітря рухатись, вітрові турбіни можуть зменшити кількість роси на листі рослин, що допомогло б зменшити захворюваність посівів, наприклад тих, що викликаються грибками. А це було б дуже доречно у тій же Айові, де знаходиться найбільше в США кукурудзяних полів, і де через зміни клімату повітря стало значно вологішим, через що, відповідно, утворюється більше роси.

Інший потенційно сприятливий наслідок: оскільки турбіни перемішують повітряні маси і сповільнюють вітер, вони також можуть вплинути на температуру повітря над посівами, роблячи ночі теплішими, а дні прохолоднішими. Це могло б зробити рідшими нічні заморозки та спекотні дні, які негативно впливають на врожайність.

При цьому розмаїтті наслідків, «ми розуміємо, що все складніше, ніж ми думали», розказує Такл. Але, ґрунтуючись на його роботі про вплив дерев на посіви, Юджин очікує, що «зрештою, ефект буде позитивним».

Турбіни та турбулентність

Щоб з'ясувати, як ще впливають турбіни на сільськогосподарські культури, Такл співпрацює з командою Національної лабораторії поновлюваних джерел енергії в Голдені, штат Колорадо, на чолі з метеорологом Джулі Лундквіст (Julie Lundquist).

Лундквіст використовує в своїх дослідженнях «лідар» (від англ. «light» та «radar») – радар, який працює за рахунок світла. За допомогою цього пристрою фіксуються завихрення повітря в довгих збуреннях за вітровою турбіною, схожі на хвилі, які тягнуться за човном.

На нараді Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско, її команда представила попередні результати першої великої серії вимірювань, які дослідники досі аналізують.

Сучасні турбіни, як правило, знаходяться на висоті біля 80 метрів, при цьому, згідно лідарних досліджень, достатньо сильні збурення фіксуються на відстані близько двох-трьох висот вітряка.

Турбулентність від турбіни, як показали лідарні дослідження, поширюється за вітром. «Ми все ще намагаємося з'ясувати, де і за яких обставин збурення торкається землі», - розповідає Лундквіст.

У пошуках відповідей

З іншого боку, вплив турбін на температуру повітря може також мати і зворотну сторону. Підвищення температури вночі може призвести до посилення нічного дихання рослин, під час якого рослини повертають частину вуглекислого газу, який вони увібрали з повітря протягом дня. Це може стати негативним явищем, тому що рослини, в результаті, поглинатимуть менше вуглецю.

Можливість різних варіантів впливу підкреслює важливість таких досліджень для сільського господарства. Фермери протягом декількох років стабільно виділяють частину своїх полів під вітряні турбіни з метою підвищення доходів, але нещодавно і вони задались питанням, як це впливає на їх врожаї.

Вплив вітряних турбін на вітер і температуру вивчався ще у дослідженні 2010 року на чолі з метеорологом Сомнат Бейдя Рой (Somnath Baidya Roy) з Університету штату Іллінойс, яке було першим опублікованим дослідженням погоди навколо вітроелектростанції. Згідно з його результатами, нічні температури біля вітрових турбін були дійсно вищими.

Рой також погоджується, що вплив вітряків на сільськогосподарські культури може бути вельми неоднозначним, але позитивні наслідки цілком можуть компенсувати негативні. «Я вважаю, що захист сільськогосподарських культур від заморозків - це дійсно добре», - сказав Рой, додавши, що вже це може переважити можливі негативні ефекти.

Зважаючи на різні види впливу турбін та відмінності у потребах різних рослин, Лундквіст попереджає, що те, що може допомогти кукурудзі в Айові, цілком може не спрацювати для інших культур в інших місцях. «Енергія вітру пропонує нам величезний потенціал поновлюваної енергії», - розповідає метеоролог. «Ми ж повинні бути розумними і використовувати її з обережністю».

X

Вхід

Завантажую...