現代の農業技術が農業を永遠に再定義する方法

農業に革命をもたらす現代の農業技術として太陽光発電を採用します。 (出典 – シャッターストック)

によるムハンマド・ズルフスニ | 2023 年 8 月 2 日

現代の農業技術の先駆的な飛躍として、インドの研究者チームは、送電網にアクセスできない地域で作物の生育を促進するように設計されたシステムを開発した。 このシステムは太陽光発電の原理に基づいて構築されており、PV パネル、追加モジュール ハードウェア (AOMH)、バッテリー、DC-DC コンバーター、パワー デバイス、オートメーション、およびセンサーを採用しています。 さらに、水ポンプ、換気ファン、スプリンクラー噴霧器、点滴灌漑ソレノイドを組み込んだ、農業における気候調整のための包括的なソリューションです。

インドのネタジ・スバス工科大学で開発されたこのソリューションは、遠隔地のオフグリッド農場向けに特別に設計された太陽光発電駆動の保護された環境制御農業技術 (PECFT) です。

予測できない極端な環境条件と地下水不足は、農業経済に大きな影響を与えます。 この現実は、特に遠隔地にある小規模で電化されていない農場に当てはまります。そこでは、露地農業に固有のリスクがあるため、作物の生産が散発的で不十分になることがよくあります。

ネタジ・スバース工科大学。 (出典 – pv マガジン)

地下水に依存した太陽光発電灌漑システムの開発と並行して、太陽光発電システムの利用を最大限に活用するための取り組みが行われています。 予算に優しい農業技術の緊急の必要性を認識し、提案された PV_PECFT は、農業部門における食料生産、太陽光発電、および水の保全を組み合わせることにより、低コスト農業のための総合的なソリューションを提供します。

研究の筆頭著者であるアヌラダ・トマール氏は、このソリューションは低所得者を念頭に置いて設計されているものの、どの場所でも実装できるとpvマガジンに伝えた。 このソリューションは、水資源を効率的に管理しながら食料と太陽光発電の生産を強化する包括的なシステムを提供することで、低予算農業のギャップに対処することを目指しています。

ムハンマド・ズルフスニ | 2023 年 6 月 6 日

スマート農業技術ジャーナルに掲載された研究論文「農業セクターの経済促進剤としての持続可能な太陽光発電ベースの保護環境制御農業技術」によると、微気候制御は提案されたシステムの重要な機能です。 この制御は、温度、湿度、光合成レベル、CO2、水分レベル、換気、灌漑、施肥などのさまざまな環境パラメータを考慮することによって実現されます。

このシステムのプロトタイプは、寸法が 2,400 mm × 1,700 mm × 2,365 mm で、総容積 5.57 立方メートル内に 24 ～ 28 本の植物を収容できます。

PV_PECFT は単純そうに見えるかもしれませんが、科学、電気電子工学、IoT、力学、構造工学、光学、化学、植物学、園芸、土壌科学、計測学、水工学などのさまざまな分野を網羅する学際的なプロジェクトです。 さらに、この農業技術とその潜在的なユーザーとの間のコミュニケーションギャップを埋めるには、多くの場合、NGO または政府機関の関与が必要です。

このシステムは、戦略的な電力制御とスイッチングを備えた持続可能なエネルギー源を利用して、電気損失と熱損失を最小限に抑えます。 また、作物の成長段階と一般的な環境条件に応じて、最適な微気候制御と光合成レベルを保証します。

このシステムは構造物内に収容されており、AOMH、ソーラー パネル、バッテリー、DC-DC コンバーター、パワー デバイス、オートメーション、センサーで構成されています。 また、環境制御用の水ポンプ、換気ファン、スプリンクラー噴霧器、点滴灌漑ソレノイドも含まれています。 PV パネルは、屈折板および反射板として機能するガラスシートを備えており、温度制御とエネルギー生成のための電力を供給します。

科学者らは、適切な光合成を確保し、作物のニーズを満たすためにシステムのエネルギーを調整することの重要性を強調しています。 これらの調整は、エネルギー平衡状態監視指数 (E2SMI) モデルを介して管理され、最適な時点で適切なアクションがトリガーされ、外部気象変動の影響を打ち消し、エネルギー節約を最大化します。