Solarni paneli na zemljištu mogu povećati našu proizvodnju hrane i opskrbiti nove podatkovne centre strujom

Korištenje umjetne inteligencije (AI) eksplodira. Više od 50 posto svih novih sadržaja na internetu stvoreno je pomoću AI u 2025. godini, prema izvješću iz industrije. Čak treniramo AI na sadržajima generiranim od strane AI, iako to može smanjiti performanse, to se i dalje odvija velikom brzinom. Sva ta AI troši mnogo energije. Opterećuje elektroenergetski sustav, povećava račune za struju potrošača i poremećuje planiranje velikih elektroenergetskih mreža. I "kriza energije AI" se širi. Međunarodna agencija za energiju predviđa da će globalna potražnja za električnom energijom iz podatkovnih centara do 2030. godine udvostručiti — na više od trenutne potrošnje električne energije u Japanu. Istovremeno, solarne tehnologije — koje koriste energiju sunca za proizvodnju električne energije — pružaju najjeftiniju energiju u povijesti planeta. Sektor brzo raste. No, i solarni i AI projekti prijete zauzimanjem vrijednih poljoprivrednih zemljišta, što je izazvalo javne prosvjede. Novi studij, na kojem sam bio suautor, ukazuje na 'agrivoltaiku' — korištenje zemlje za proizvodnju električne energije i hrane — kao vrlo obećavajuće rješenje. U prvom takvom studiju otkrili smo da je agrivoltaika održiv put za zadovoljenje rastuće potražnje za AI energijom u SAD-u, istovremeno povećavajući proizvodnju hrane. U Kanadi, agrivoltaika bi mogla proizvesti dovoljno električne energije da potpuno ukloni potrebu za fosilnim gorivima u mreži — na manje od jedan posto poljoprivrednih površina zemlje. Agrivoltaika omogućava poljoprivrednim zajednicama da proizvode solarnu električnu energiju i istovremeno nastave s proizvodnjom hrane, ponekad s još većim prinosima nego prije. U našem smo studiju razmatrali dvije vrste agrivoltaike: vertikalne panele i jednostruke solarne tragove — jer se obje mogu integrirati u većinu poljoprivrednih područja bez ometanja poljoprivrednika. Vertikalna agrivoltaika su u osnovi ograde od solarnih panela. Ograde od solarnih panela su razmaknute dovoljno da poljoprivrednici mogu voziti traktore, žetvene strojeve i ostalu opremu između redova bez da ih pogode. Jednostruki solarni tragovi koriste isti princip — samo ih se razmješta na veću udaljenost kada se koriste za agrivoltaiku. Tragovi prate sunce i time proizvode više energije po panelu. Kada je vrijeme za sadnju, postavljaju se uspravno poput ograda. Obje vrste solarnih agrivoltaika gotovo ne utječu na sunčevu svjetlost koja dopire do usjeva, pa se dobro slažu s većinom kultura. Više studija raznih usjeva hrane — uključujući bosiljak, brokulu, celer, chili, kukuruz, salatu, travu, krumpir, špinat, rajčice i pšenicu — pokazalo je da agrivoltaika može povećati prinos. Na primjer, utvrdili smo da je prinos jagoda u Ontariju porastao za 18 posto u običnoj godini. To je zato što solarni paneli na agrivoltaici mogu stvoriti "zaštitni efekt", koji pruža povoljan mikroklimatski uvjet u kojem su biljke donekle zaštićene od sunca, topline i vjetra. Ovaj zaštitni efekt ovisi o vremenskim uvjetima. Na primjer, agrivoltaika općenito koristi salati, ali prošlogodišnje vruće ljeto pojačalo je taj efekt toliko da je svježa težina salate porasla za više od 400 posto u odnosu na kontrolne biljke bez zaštite i za više od 200 posto u odnosu na nacionalni prosjek. U našem smo studiju koristili podatke o potrošnji energije podatkovnih centara na razini saveznih država i modelirali potencijal proizvodnje agrivoltaike. Ispitivali smo koliko bi se od stvarne potražnje digitalnog sektora moglo pokriti pomoću agrivoltaike. Također smo procijenili koliko bi poljoprivrednih površina bilo potrebno za ulaganje u solarnu energiju da bi se zadovoljila potražnja za AI u američkim državama s najvećim podatkovnim centrima. Naši su rezultati pokazali da vertikalna agrivoltaika zahtijeva između 0,003 i 2 posto poljoprivrednih površina u odabranim državama. To je gotovo ništa. Jednostruki solarni tragovi zahtijevaju još manje — između 0,001 i 0,548 posto. Potencijal krize s AI energijom u SAD-u mogao bi se izbjeći postavljanjem jednostrukih solarnih tragova na najviše 0,5 posto zemljišta u manjim poljoprivrednim državama. Kanada je još više povlaštena — na manje od jedan posto poljoprivrednih površina, zemlja bi mogla proizvesti dovoljno električne energije da ukloni potrebu za fosilnim gorivima. To bi pokrilo energiju za sve, ne samo za AI. Agrivoltaika očuva radna mjesta u poljoprivredi, povećava opskrbu hranom i znatno poboljšava prihode poljoprivrednika zbog visoke vrijednosti struje proizvedene solarnim panelima. To donosi dvostruki izvor prihoda: jedan od prodaje poljoprivrednih proizvoda i drugi od prodaje električne energije ili pokrivanja vlastite potrošnje. Nije iznenađujuće da agrivoltaika brzo raste, a tržište je već dosegnulo više od 14 milijardi dolara globalno. Čak i Vatikanu sada se napaja putem agrivoltaike. U nekim jurisdikcijama, međutim, zastarjele regulative zaprječavaju nove projekte agrivoltaike. U Kanadi je Ontario primjer. Agrivoltaika je bila ekonomski uspješna u Ontariju kada je integrirana u pašu s janjadi i ovcama radi održavanja vegetacije na konvencionalnim solarnim postrojenjima. Nažalost, to je jedini široko rasprostranjeni oblik agrivoltaike u pokrajini zbog ograničenja na velike solarne projekte na poljoprivrednom zemljištu. Kako bi uklonila ovu prepreku za stvaranje radnih mjesta, sigurnost hrane i gospodarski razvoj, Ontario bi mogao ažurirati regulatorne smjernice tako da agrivoltaiku izuzme od trenutnih ograničenja. To bi privuklo velike kapitalne investicije i omogućilo usjeve zasnovane na agrivoltaici. Konkretno, vlada Ontarija može uključiti agrivoltaiku kao "poljoprivrednu primjenu" u pokrajinsku političku izjavu kako bi zaobišla ograničenja o "raznolikoj uporabi u poljoprivredi". Na taj način, svi bismo mogli proizvoditi više hrane i više solarne energije za zadovoljenje rastuće potražnje.