"אנחנו מפתחים טכנולוגיות שאיתן אפשר יהיה להפיק אנרגיה מהשמש ולהשאיר לצמחים מספיק אור כדי שיוכלו להתפתח כראוי." ד'ר לירון אמדור. צילום: pexels
ייצור אנרגיה מהמשאב שלא נגמר – השמש, הוא מעולה לכלכלה, לסביבה ולנו. אחד האתגרים הכרוכים בכך הוא להפחית ככל שמתאפשר את ההצבה של פאנלים סולאריים בשטחים נרחבים ופתוחים, במטרה לצמצם את הפגיעה בטבע ובשטח הנדל"ני. אחת השיטות כדי להתמודד עם זה היא להתקין פאנלים סולאריים על שטחים שכבר נמצאים בשימוש כמו על גגות מבנים ובשטחים חקלאיים. אומנם לייצר חשמל ולגדל מזון על אותה חלקת קרקע נשמע טוב מכדי להיות אמיתי, אבל כמו בכל דבר טוב – גם כאן יש מורכבות, והיבול החקלאי עלול להיפגע. מחקר חדש של צוות ישראלי-אירופי, שנערך בחממות אגרו-סולאריות בחמש מדינות שונות, בדק באיזו מידה נפגע היבול החקלאי ואיך אפשר לצמצם את הנזק.
אור השמש לכולם
המחקר החדש, שהוצג בוועידה השנתית ה-54 למדע ולסביבה, התבצע במסגרת תוכנית Horizon Europe, בישראל, ביוון, באיטליה, בגרמניה ובאוסטריה. בישראל הובל המחקר על ידי מו"פ המשולש שבכפר קרע – שם פותחה הטכנולוגיה החדשה להצבת פאנלים סולאריים בתוך מבני חממה – ובשיתוף מכון דש"א שבמוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. הטכנולוגיה כוללת פאנלים שקופים למחצה שמאפשרים מעבר אור לצמחים, בשילוב תוכנה שמנהלת את פיזור האור על ידי הנעת הפאנלים לפי הצורך של הצמחים. "מצד אחד אנחנו רוצים לייצר אנרגיה ירוקה באמצעות הטכנולוגיה הסולארית, אבל מצד שני אנחנו לא רוצים לפגוע בחקלאות ובביטחון המזון", אומרת ד"ר לירון אמדור, מומחית לכלכלה ולפיתוח חקלאי, ושותפה במחקר. "הבעיה היא שברגע שמשלבים את הפאנלים מעל הגידולים, יוצרים מעליהם הצללה מסוימת. צמחים זקוקים לאור השמש כדי לעשות פוטוסינתזה, כדי להתפתח וכדי לייצר יבול. לכן אנחנו מפתחים טכנולוגיות שאיתן אפשר יהיה להפיק אנרגיה מהשמש ולהשאיר לצמחים מספיק אור כדי שיוכלו להתפתח כראוי. כך ישתלם לחקלאים להשתמש בטכנולוגיה הזו כי הם ירוויחו את ייצור האנרגיה בלי להפסיד תוצרת חקלאית".
נוסף לאתגר של פגיעה מסוימת ביבול החקלאי, כשמציבים פאנלים בשדות פתוחים ובמטעים יש צורך לבנות תשתית מברזל שעליה מניחים את הפאנלים – מה שכרוך בפגיעה נופית, בהפרעה לעבודה ממוכנת של החקלאים ובעלות כלכלית לא מבוטלת. אלו כנראה חלק מהסיבות שאף על פי שבפברואר האחרון אושרה סופית תוכנית מתאר ארצית שמאפשרת לבנות מתקנים אגרו-וולטאיים בישראל, יש רק אתרים בודדים בארץ שמיישמים זאת בפועל.
יחד עם זאת, הצבה של פאנלים סולאריים על מבני חממות היא אפשרות מותאמת יותר מכיוון שאפשר להניח את הפאנלים על שלד מבנה החממה; כך עלות ההקמה נחסכת. לדברי אמדור, יש כיום בארץ כ-30 משקי חממות שבהם מותקנים פאנלים סולאריים, ובכל הארץ יש כ-120 אלף דונם של שטחי חממות. כלומר, אם יתקינו מערכות כאלה בכל החממות בישראל, אפשר יהיה להגיע להספק של 4.8 ג'יגה-ואט. יעד אנרגיית השמש של ישראל עד שנת 2030 הוא 17.1 ג'יגה-ואט, ולכן מדובר בתרומה משמעותית.
ייצור אנרגיה מהמשאב שלא נגמר – השמש, הוא מעולה לכלכלה, לסביבה ולנו. צילום: pexels
איך להשיג אנרגיה ירוקה וגם ביטחון מזון?
במסגרת הניסוי מיקם צוות המחקר שני סוגי חממות בכל אתר – חממה עם פאנלים סולאריים וחממה בלי – במטרה לבחון את השפעת הפאנלים על יבולים של גידולי חממה שונים, בעונות השנה השונות. "בדקנו במחקר שמונה גידולים חקלאיים: מלפפון, חסה, צנונית, בזיליקום, עגבנייה, פלפל, חציל וקישוא. בכל מדינה נבדקו הגידולים החקלאיים שנפוצים אצלה בחממות, כדי שזה יהיה כמה שיותר רלוונטי לחקלאים במקום. אנחנו בחרנו בעגבניות ומלפפונים", מספרת אמדור. "תוצאות המחקר הראו שבאזור הים תיכוני – באיטליה, ביוון ובישראל – הייתה פגיעה מסוימת ביבולים, אבל באחוז נמוך. בממוצע, היה כ-11 אחוז פחות יבול בחממה שיש בה פאנלים ביחס לחממות שאין בהן. לפי תקנות התמ"א שאושרה בישראל, מותרת פגיעה של עד 25 אחוז בגידולים בעת שימוש בפאנלים סולאריים, בהשוואה לשטח זהה ללא פאנלים – התוצאות במחקר הן פחות מחצי מזה", אומרת אמדור.
העגבניות והמלפפונים פחות התחברו, החסה דווקא הצליחה
נמצא גם הבדל משמעותי בסוג הגידול. "ראינו הבדל בין גידולים פירותיים לבין גידולים עליים. בגידולים של עגבניות ושל מלפפונים למשל – שאומנם נקראים אצלנו ירקות, אבל אלה גידולים שהחלק שלהם שאנחנו אוכלים הוא למעשה הפרי של הצמח – הפגיעה ביבול שמתחת לפאנלים הייתה גדולה בהרבה מאשר בגידולים העליים, כמו חסה ובזיליקום. זה קורה כי גידולים עליים בדרך כלל אוהבים הצללה ויש חקלאים שמגדלים אותם במיוחד תחת צל. רוב הגידולים הפירותיים, לעומת זאת, זקוקים להרבה מאוד שמש. זה יכול להסביר למה הגידולים העליים תפקדו טוב יותר מתחת להצללה שהפאנלים יוצרים", אומרת אמדור.
ממצא מעניין נוסף שעלה במחקר הוא לגבי עונות השנה. "ראינו שההשפעה של העונה היא משמעותית. בקיץ ההבדלים היו גדולים, והיבולים שמתחת לפאנלים הסולאריים נפגעו הרבה יותר מאשר בחממה ללא הפאנלים. בחורף, לעומת זאת, ההפרשים היו קטנים מאוד וכמעט אפסיים", היא אומרת. "כלומר, בגידולים באקלים ים תיכוני, כדי למקסם את התועלת יש לשלב את הפאנלים הסולאריים עם גידוליים עליים ועם גידולי חורף", היא מסבירה. באופן זה מסקנות המחקר מראות מה כדאי לגדל ומתי, כדי לצמצם את הפגיעה הקטנה יחסית של הפאנלים הסולאריים ולתמוך בחקלאות ובמשק האנרגיה.
"המחקר הראה שהשיטה עובדת מצוין, ושיש לה השפעה נופית קטנה מאוד כי הפאנלים נמצאים בתוך החממה ומבחוץ לא רואים אותם. כלומר, הפגיעה הנופית קטנה במיוחד לעומת בניית פאנלים סולאריים על פרגולות ענק מעל שטחים חקלאיים פתוחים כמו מטעי אבוקדו או כרמים. נוסף על כך, יש לנו בישראל שטחים נרחבים מאוד של חממות ביחס למדינות אחרות. עלינו להתחיל קודם כול לנצל אותם, ורק אחר כך להשתמש בשטחים החקלאיים הפתוחים. הטכנולוגיה שבדקנו במחקר מאפשרת לחקלאי להתפרנס מייצור אנרגיה ירוקה וממכירה שלה לרשת החשמל, ולייצר מספיק יבול באיכות טובה. אני מקווה שכעת, לאחר אישור התמ"א, יותר ויותר חקלאים יתחילו ליישם את השיטה", היא מסכמת.
