الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا توفر الأمن الغذائي والكهرباء (تقرير)

يشهد الاعتماد على الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا تزايدًا ملحوظًا؛ ما أسهم في دعم الأمن الغذائي والكهرباء والمحافظة على المياه في المنطقة التي تعاني تداعيات تغير المناخ.

ولمس سكان المنطقة تحسن ناتج بعض المحاصيل الزراعية تحت ظلال الألواح الشمسية؛ ما أدى إلى زيادة إيرادات المزارعين والشركات الزراعية مع خفض فواتير الكهرباء، وفقًا لما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وخلال دراستها واقع الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا، كشفت الأبحاث التي أجرتها جامعة شيفيلد البريطانية عن أن الطاقة الكهروضوئية الزراعية، أو ممارسة استعمال الأرض نفسها للزراعة وإنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية، تؤدي إلى زيادة إنتاج المحاصيل باستعمال كميات أقل من المياه مقارنة بالمحاصيل المزروعة في الحقول المفتوحة.

ووجد الفريق الدولي، بإشراف علماء جامعة شيفيلد بالتعاون مع مركز أبحاث الغابات الدولية والزراعة الحراجية العالمية، ومؤسسة الزراعة المستدامة في تنزانيا، وجامعة أريزونا، أن بعض المحاصيل -مثل الذرة والجرجير والفاصولياء- ازدهرت تحت الظلال الجزئية التي توفرها الألواح الشمسية.

فوائد الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا

ساعدت ظلال الألواح الشمسية في منطقة شرق أفريقيا في تقليل فقدان المياه من خلال التبخر؛ ما أدى إلى زيادة كفاءة للمياه؛ حيث يمكن استعمال مياه الأمطار المتجمعة من الألواح لتكملة احتياجات الري.

جاء ذلك في دراسة نشرتها في مجلة رينيوابل آند ساستينبل إنرجي ريفيوز Renewable and Sustainable Energy Reviews.

وقالت المؤلفة الرئيسة للدراسة سو هارتلي من كلية العلوم البيولوجية بجامعة شيفيلد نائبة رئيس قسم البحث والابتكار: "تخيلوا مستقبلًا تعمل فيه المزارع بالطاقة النظيفة، لتجعل المحاصيل أكثر مرونة في مواجهة تغير المناخ".

وأضافت: "يمكن للطاقة الكهروضوئية الزراعية أن تجعل هذه الرؤية حقيقة من خلال تقديم حل مستدام للتحديات الملحة المتمثلة في انعدام الأمن الغذائي وندرة المياه وفقر الطاقة".

وأوضحت أنه "من خلال تظليل المحاصيل باستعمال الألواح الشمسية، أنشأنا مناخًا محليًا ساعد بعض المحاصيل في إنتاج المزيد، وازدادت قدرتها على الصمود أمام موجات الحر، وساعدت الظلال في الحفاظ على المياه، وهو أمر بالغ الأهمية في منطقة مهددة بشدة بسبب تغير المناخ".

توفير الكهرباء النظيفة للمجتمعات الريفية

بالإضافة إلى زيادة غلة المحاصيل الزراعية والحفاظ على المياه، أظهرت الدراسة أن الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا يمكن أن توفر مصدرًا موثوقًا للكهرباء النظيفة للمجتمعات الريفية.

ويمكن لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة أن تزود المنازل والشركات والمعدات الزراعية بالكهرباء؛ ما يحسن نوعية الحياة للعديد من الأشخاص.

وقال المؤلف الرئيس للدراسة الدكتور ريتشارد راندل بوغيس: "من خلال الجمع بين الألواح الشمسية والزراعة، تمكنّا من الحصول على المزيد من الأرض".

ويُظهر هذا النهج متعدد الوظائف إمكانات الطاقة الشمسية الكهروضوئية لتعزيز إنتاج الغذاء وتوليد الكهرباء النظيفة مع تقليل الحاجة إلى الري.

وأضاف بورغيس: "من المهم أن نتذكر أن مقاسًا واحدًا لا يناسب الجميع؛ فنحن بحاجة إلى تصميم هذه الأنظمة لمواقع محددة، خصوصًا في المناخات الحارة والجافة".

الغازات المسببة للاحتباس الحراري

توفر الطاقة الشمسية الكهروضوئية عددًا من الفوائد المهمة؛ حيث كانت الزراعة مسؤولة عن نحو 9.4% من تلوث الغازات المسببة للاحتباس الحراري في الولايات المتحدة في عام 2022، وهي زيادة بنسبة 8% عن أرقام عام 1990، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأميركية.

ويأتي التلوث من أشياء مثل المعدات الزراعية والأسمدة، التي تطلق غاز الميثان، وهو أحد الغازات المسببة للاحتباس الحراري العالمي، حسب تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

من جهتها، أفادت وزارة الزراعة الأميركية بأن استعمال الأراضي على نحو متنوع، مثل تحسين إدارة الأسمدة الآزوتية، وزيادة زراعة الأشجار والنباتات المعمرة في المناطق الحراجية، واستعمال المحاصيل وقودًا حيويًا بدلًا من الوقود الأحفوري؛ ما من شأنه أن يخفض التلوث.

أبحاث الطاقة الشمسية الكهروضوئية

في مقدمة الدراسة، كتب الباحثون: "إن الكهربة تعمل على تحسين نمط الحياة وهي ضرورية لتحقيق جميع أهداف التنمية المستدامة تقريبًا، من تعزيز الصحة والتنمية الاقتصادية إلى الوصول إلى إمدادات مياه أكثر أمانًا".

وأشار الباحثون إلى أن أكثر من نصف السكان في شرق أفريقيا كانوا يفتقرون إلى الوصول إلى الكهرباء في عام 2020، ويعتمد الكثير منهم على الكتلة الحيوية للحصول على الطاقة.

ولمعالجة هذا التحدي، تشهد منطقة شرق أفريقيا أحد أسرع معدلات الكهربة في العالم؛ حيث يتاح للملايين إمكان الوصول للكهرباء سنويًا، ومن المتوقع أن يتضاعف استهلاك الكهرباء 3 مرات بحلول عام 2040.

رغم ذلك؛ فإن البنية التحتية الوطنية غير المتطورة تشكل عائقًا أمام هذا التوسع في الكهربة بالمنطقة؛ حيث إنها عادة ما تكون متاحة فقط في المناطق المكتظة بالسكان وتخضع لانقطاعات متكررة للتيار الكهربائي.

وتُعد تكلفة توسيع نطاق الوصول إلى الشبكة إلى المناطق الريفية والنائية باهظة؛ ما يجعل الأنظمة اللامركزية مثل المنشآت خارج الشبكة والشبكات الصغيرة الوسيلة الوحيدة لتوفير الكهرباء اقتصاديًا للمجتمعات الريفية خارج الشبكة.

توفير كهرباء متجددة منخفضة الكربون

يمكن لتقنيات الطاقة الشمسية الكهروضوئية توفير كهرباء متجددة منخفضة الكربون سواء داخل الشبكة أو خارجها، ومن المتوقع أن يتوسع نطاق نشر الطاقة الكهروضوئية.

وتُعَد القدرة غير المحققة لتقنيات الطاقة الكهروضوئية لتلبية احتياجات الطاقة في شرق أفريقيا هائلة؛ حيث تتلقّى المنطقة في المتوسط ​​4.0-6.9 كيلوواط/ساعة/متر مربع/يوميًا من أشعة الشمس، التي يمكن أن توفر الوصول إلى الكهرباء للجميع، ومع ذلك فإن الطاقة الشمسية تمثّل أقل من 1% من مزيج توليد الكهرباء.

في المقابل، يُضعف انعدام الأمن الغذائي المجتمعات الأكثر فقرًا ويعرقل النمو الاقتصادي المستدام في شرق أفريقيا.

ويمثل ضعف إمدادات الري لدى معظم أصحاب المزارع الصغيرة تحديًا منتشرًا في الأراضي القاحلة وشبه القاحلة الأكثر جفافًا.

وقد عانى ما يقرب من نصف الأسر شكلًا من أشكال انعدام الأمن الغذائي في عامي 2018 و2019، ومن المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى انخفاض ناتج المحاصيل الرئيسة بنسبة 8% إلى 45% بحلول عام 2050.

لذلك؛ ستساعد زيادة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في شرق أفريقيا بتلبية الطلب المتزايد على مصادر الكهرباء المستدامة.

البنية التحتية للطاقة الكهروضوئية وحقوق الأراضي

يمكن أن تأتي البنية التحتية للطاقة الكهروضوئية على حساب حقوق الأراضي والاستعمالات التقليدية.

وعند تحويل الأراضي الزراعية المستعملة سابقًا لإنتاج الغذاء إلى الطاقة الكهروضوئية؛ فقد تأتي فوائد الكهرباء على حساب الأمن الغذائي.

ويمثل تحقيق أهداف التنمية المتعددة مع تجنب المقايضات المحتملة بينها تحديًا بالغ الأهمية لتحقيق أهداف التنمية المستدامة.

ولذلك تبرز حاجة ملحّة لتطوير الابتكارات التي توفر القدرة على الصمود في مواجهة تغير المناخ.

تجدر الإشارة إلى أن الطاقة الكهروضوئية الزراعية توفر الأمن الغذائي والطاقة إلى جانب التخفيف من النزاعات المحتملة على استعمال الأراضي المرتبطة بالطاقة الشمسية الأرضية التقليدية.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر..

"دراسة تكشف عن فوائد الطاقة الكهروضوئية الزراعية في شرق أفريقيا،" من منصة كلين تكنيكا