רומא- בשדות החרוכים-בשמש של דרום איטליה, מהפכה שקטה משתרשת. מתחת לשורות של לוחות פוטו-וולטאיים, חוקרים מדדו טמפרטורות קרקע נמוכות ביותר מ-20 מעלות מאשר באזורים החשופים לשמש-סמוכים -, ממצא שעשוי לעצב מחדש את האופן שבו חקלאים באקלים ים תיכוני מתמודדים עם עליית טמפרטורות ודלדול משאבי מים.
המחקר, בהובלת פרופסור ג'וזפה פרארה מאוניברסיטת בארי, מתבצע בשני אתרי פיילוט שפותחו באמצעות שיתוף פעולה בין האוניברסיטה, סוכנות המחקר ENEA של איטליה, הסטארט-אפ Agridatalog וחברות שותפות פרטיות. האתר הראשון, המכונה Vigna Agrivoltaica di Comunità ב-Laterza, באזור הדרומי של פוליה, עוסק בחקר גידולי תאנים וזיתים. השני, המופעל על ידי קונסורציום Le Greenhouse ב-Scalea, קלבריה, מתמקד בלימון ולבנדר.
שני הפרויקטים מתוכננים להיות משלימים, אמרה פרארה למגזין pv Italia, שכן הם חוקרים יבולים שונים בתנאי סביבה שונים ועם תצורות פוטו-וולטאיות שונות. האתרים כוללים -מערכות הטיה קבועות, מערכות מעקב ופאנלים המותקנים בגבהים שונים - כולם חלק ממאמץ שיטתי ליצור את מערך הנתונים הרחב ביותר האפשרי.
הבדל של 20- מעלות - וספירה
הממצא הבולט ביותר עד כה הגיע מאתר לטרזה, שם מדידות שנלקחו בסביבות השעה 11:00 במהלך תקופה של טמפרטורות גבוהות במיוחד הראו טמפרטורות קרקע מתחת למערכת החקלאית נמוכות ביותר מ-20 מעלות מאשר באזורים החשופים ישירות לאור השמש. פרארה הדגישה כי נתון זה אינו מייצג הפחתה ממוצעת -. הפרש הטמפרטורה בפועל יכול להשתנות באופן משמעותי בהתאם לקו הרוחב, השעה ביום, טמפרטורת הסביבה ומאפייני הקרקע. גם צבע הקרקע משחק תפקיד: קרקעות כהות סופגות יותר קרינת שמש ולכן יכולות להגיע לטמפרטורות גבוהות יותר.
"בימים חמים במיוחד אלה, הערכים באזורים מסוימים יכולים להיות אפילו יותר גדולים", אמר פרארה, תוך שהוא מציין כי באקלים ממוזג סביר להניח שההבדלים יהיו קטנים יותר.
בדיקת גידולים, תצורות ורמות צל
המחקר בולט בגישה השיטתית שלו להבנת האופן שבו משתנים שונים מתקשרים. הצוות לא רק מודד הפרשי טמפרטורה אלא גם בוחן כיצד הפחתת קרינת השמש משפיעה על התפתחות הצמח. זמינות מופחתת של אור היא אחד האילוצים העיקריים של מערכות חקלאיות - בעוד שהצללה יכולה להוריד טמפרטורות ולהפחית את עומס המים, הצללה מוגזמת יכולה להגביל את הפעילות הפוטוסינתטית ובסופו של דבר להפחית את יבול היבול.
תנועת השמש, ובמערכות מסוימות תנועת הלוחות הפוטו-וולטאיים עצמם, מסייעת בהפצת הקרינה לאורך היום, ומספקת לגידולים מספיק אור לשמירה על פעילות פוטוסינתטית, צמיחה וייצור. פרארה וצוותו גילו שגידולים בעלי סבילות נמוכה יותר לצל יכולים לחוות הפחתה חזקה בהרבה בפריון ולכן יש להעריך אותם בקפידה לפני הכנסתם למערכות אגרוולטאיות.
כתוצאה מכך, החוקרים בוחנים לא רק את כמות הצל, אלא גם את האופן שבו העיתוי ומשך ההצללה מתקשרים עם הפיזיולוגיה והייצור של היבול. "אנו זקוקים לכמה שיותר נתונים כדי להעריך את היתכנותן של מערכות חקלאיות", אמר פרארה. "זה כולל זיהוי הגידולים המתאימים ביותר לטכנולוגיה ולסביבות שבהן התועלת היא הגדולה ביותר".
פתרון לחקלאות ים תיכונית
אפקט הקירור עשוי להיות רלוונטי במיוחד באזורי הים התיכון שכן הם מתמודדים עם טמפרטורות גבוהות, רמות קרינת שמש גבוהות ומשאבי מים נמוכים בייצור החקלאי. אזור הים התיכון הפך ל"נקודה החמה" של שינויי האקלים בשל השילוב של דפוסי גשם משתנים, טמפרטורות קיצוניות, התייבשות ואובדן המגוון הביולוגי.
מחקרים קודמים של מערכות אגרוולטאיות באזור זה כבר המחישו את הפוטנציאל שלהן בחקלאות. בשנת 2025, למשל, מחקר מפוליה גילה כי הייצור של ענבים מגפנים שגדלו תחת פאנלים סולאריים היה גבוה ב-277% מזה של גפנים שגדלו בשטחים פתוחים מאחר שטמפרטורת הקרקע הייתה נמוכה יותר והלחות נשמרה.
אין אחד-גודל-מתאים-לכל פתרון
פרארה נזהרת לא להכביר במילים על המקרה. "מחקר לא צריך להיות שיווקי", אמר למגזין pv Italia. "הוא צריך לספק מידע שימושי למקבלי החלטות". הוא הדגיש כי אין עיצוב חקלאי אחד שיתאים לכל גידול או מיקום. האינטראקציה בין ייצור אנרגיה לחקלאות חייבת להיחשב על בסיס אתר-לפי-אתר: בחירת יבולים היא רק חלק מהמשוואה, ותצורות המערכת חייבות להבטיח שהגידולים יקבלו מספיק קרינה כדי לשמור על רמות ייצור מקובלות.
"שילוב תחומי התמחות שונים מאפשר לנו לבחון את המערכת מזוויות שונות ולזהות את ההיבטים החיוביים והשליליים שלה", אמר פרארה. הוא דוגל להמשיך בניסויי שדה במקום להסתמך על פסקי דין מוקדמים. "החקלאות משתנה במהירות, במיוחד בתגובה לבצורת", אמר. "Agrivoltaics יכול להפוך לנתיב נוסף שניתן לאמץ אותו - לפחות בתנאי אקלים מסוימים".
הדרך קדימה
המדידות המתבצעות כעת ב-Laterza ו-Scalea מייצרות את הנתונים הדרושים כדי לקבוע באילו תנאים חקלאות יכולה לעמוד בהבטחתה, וכיצד יש לתכנן את המערכות הללו כדי לאזן בין ייצור חשמל לייצור חקלאי. ככל שהמחקר מתקדם, הצוות מנתח כיצד הכמות, העיתוי ומשך ההצללה מתקשרים עם פיזיולוגיה של היבול ומניבים ידע - שיהיה חיוני לחקלאים, קובעי מדיניות ומפתחים המבקשים להגדיל את הטכנולוגיה הדו-שימושית- הזו.
עבור אזור שמוגדר יותר ויותר על ידי חום ובצורת, הצל שמטיל פאנלים סולאריים עשוי להתברר כבעל ערך כמו החשמל שהם מייצרים.
