Сонячні батареї на землі можуть як збільшити наше виробництво їжі, так і забезпечити нові дата-центри електроенергією

Використання штучного інтелекту (ШІ) стрімко зростає. За даними галузевого звіту, у 2025 році понад 50% всього нового контенту в Інтернеті було створено за допомогою ШІ. Ми навіть навчаємо ШІ на контенті, згенерованому ШІ, і хоча це може погіршити продуктивність, процес триває з неймовірною швидкістю. Уся ця ШІ споживає багато енергії. Вона навантажує електромережу, підвищує рахунки за електроенергію для споживачів і порушує планування великих електромереж. І «енергетична криза ШІ» поглиблюється. Міжнародне енергетичне агентство прогнозує, що світовий попит на електроенергію з дата-центрів подвоїться до 2030 року — до більш ніж нинішнього споживання Японії. Одночасно сонячна енергетика — яка використовує сонячну енергію для виробництва електроенергії — забезпечує най дешевшу енергію в історії планети. Сектор швидко зростає. Але і сонячні, і ШІ-проекти загрожують зайняти цінну сільськогосподарську землю, що викликало громадські протести. Новий дослідження, у якому я був співавтором, вказує на «агроволтаїку» — використання землі для одночасного виробництва електроенергії та продуктів харчування — як дуже перспективне рішення. У першому дослідженні такого роду ми виявили, що агроволтаїка є життєздатним шляхом для задоволення зростаючого попиту на енергію ШІ в США, одночасно збільшуючи виробництво продуктів харчування. У Канаді агроволтаїка могла б виробляти достатньо електроенергії, щоб повністю усунути потребу у викопному паливі в електромережі — при цьому використовуючи менше ніж 1% сільськогосподарських земель країни. Агроволтаїка дає можливість сільськогосподарським громадам виробляти сонячну електроенергію і одночасно продовжувати вирощувати їжу, іноді з ще вищим врожаєм, ніж раніше. У нашому дослідженні ми розглянули два типи агроволтаїки: вертикальні панелі та односторонні сонячні трекери — оскільки обидва можуть бути інтегровані у більшість сільськогосподарських угідь без шкоди для фермерів. Вертикальна агроволтаїка — це, по суті, огорожі з сонячних панелей. Вони розташовані на такій відстані, що фермери можуть проїжджати тракторами, комбайнами та іншим обладнанням між рядами, не пошкоджуючи їх. Односторонні сонячні трекери використовують той самий принцип — їх просто розташовують на більшій відстані для агроволтаїки. Вони слідкують за сонцем і виробляють більше енергії з кожної панелі. Під час вирощування вони стають вертикально, як огорожі. Обидва типи агроволтаїки майже не впливають на сонячне світло, що потрапляє на рослини, тому добре поєднуються з більшістю культур. Різноманітні дослідження з різних культур — базиліку, броколі, селери, чилі, кукурудзи, салату, трав, картоплі, шпинату, помідорів і пшениці — показали, що агроволтаїка може збільшити врожайність. Наприклад, ми довели, що врожай полуниці в Онтаріо зріс на 18% у звичайному році. Це пояснюється тим, що сонячні панелі агроволтаїки створюють «екранний ефект», який формує сприятливий мікроклімат, захищаючи рослини від сонця, спеки і вітру. Цей ефект залежить від погоди. Наприклад, у спекотне літо минулого року «екранний» ефект посилився настільки, що вага свіжих салатів зріс більш ніж на 400% порівняно з контрольними рослинами без захисту і більш ніж на 200% у порівнянні з національним середнім врожаєм. У нашому дослідженні ми використовували дані про енергоспоживання дата-центрів на рівні штатів і моделювали потенціал виробництва агроволтаїки. Ми аналізували, яку частку попиту цифрового сектору можна реально задовольнити за допомогою агроволтаїки. Також ми оцінювали, скільки сільськогосподарських земель потрібно для інвестицій у сонячну енергію, щоб задовольнити попит на ШІ у найбільших штатах США із великими дата-центрами. Наші результати показали, що вертикальна агроволтаїка потребує лише від 0,003% до 2% сільськогосподарських земель у вибраних штатах. Це майже нічого. Односторонні трекери — ще менше, від 0,001% до 0,548%. Енергетична криза ШІ в США могла б бути уникнена, якщо б у менших аграрних штатах встановили не більше 0,5% землі для односторонніх сонячних трекерів. Канада ще більше виграє — менше 1% сільськогосподарських земель може виробляти достатньо електроенергії, щоб повністю позбавити країну потреби у викопному паливі. Це покриє енергоспоживання всього — не лише для ШІ. Агроволтаїка зберігає робочі місця у сільському господарстві, підвищує продовольчу безпеку і значно покращує прибутковість фермерських господарств завдяки високій цінності сонячної електроенергії. Вона створює подвійне джерело доходу: один — від продажу сільськогосподарської продукції, інший — від продажу електроенергії або за рахунок власного споживання електроенергії фермою. Не дивно, що агроволтаїка швидко зростає, і вже на глобальному рівні ринок перевищує 14 мільярдів доларів. Навіть Ватикан тепер працює на агроволтаїці. У деяких юрисдикціях застарілі правила фактично забороняють нові проекти агроволтаїки. У Канаді, наприклад, у Онтаріо. Агроволтаїка була економічним успіхом у Онтаріо, коли її інтегрували у пасовища з овець і лам для утримання рослинності на традиційних сонячних станціях. На жаль, це єдина поширена форма агроволтаїки в провінції через обмеження на великомасштабну сонячну енергетику на землі. Щоб усунути цю перешкоду для створення робочих місць, продовольчої безпеки та економічного розвитку, Онтаріо може оновити регуляторні норми, звільнивши агроволтаїку від нинішніх обмежень. Це приверне великі інвестиції і дозволить запровадити агроволтаїку на основі культур. Конкретно, уряд Онтаріо може включити агроволтаїку до переліку «сільськогосподарських застосувань» у провінційній політиці, щоб обійти обмеження щодо «диверсифікації використання землі для сільського господарства». Таким чином, ми всі зможемо виробляти більше їжі і більше сонячної енергії для задоволення зростаючого попиту.