Un avenir plus radieux pour l'agriculture et les énergies renouvelables
Par Gina Wynn.
Le changement climatique, la mondialisation et une génération d'agriculteurs approchant de l'âge de la retraite ne sont que quelques-unes des tendances qui ont poussé de nombreuses exploitations agricoles à la faillite ces dernières années. Cependant, l'utilisation croissante de l'agrivoltaïque est au moins un développement que de plus en plus d'agriculteurs considèrent comme une tendance en leur faveur. Cette technologie pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère d'utilisation des énergies renouvelables, d'amélioration de la conservation de l'eau et de création d'un système alimentaire plus durable.
L'agrivoltaïque consiste à faire pousser des cultures agricoles sous des installations solaires photovoltaïques. Il s'agit d'un type de développement solaire à faible impact que, entre autres, le National Renewable Energy Lab (NREL) du ministère américain de l'énergie a étudié au cours des dix dernières années. Dans le cadre de son projet InSPIRE (Innovative Site Preparation and Impact Reductions on the Environment), le NREL a étudié l'impact économique et écologique des pratiques de double utilisation des sols, notamment le couplage des installations solaires avec les cultures agricoles, la croissance de la végétation indigène et les habitats des pollinisateurs, selon le site nrel.gov.
Un modèle pour les petites exploitations agricoles
L'un des quelque douze sites agrivoltaïques du NREL aux États-Unis, Jack's Solar Garden, dans le comté de Boulder (Colorado), a installé des rangées de 3 200 panneaux solaires sur un champ de quatre acres. Environ 40 types de plantes, dont des tomates, de l'ail, de la laitue, des radis, des poivrons, des betteraves et du chou frisé, poussent sous les panneaux qui sont montés sur des poteaux de six à huit pieds de haut, suffisamment espacés pour qu'un tracteur puisse naviguer entre eux.
Byron Kominek, ancien volontaire du Corps de la Paix et agent des ressources naturelles de l'Agence américaine pour le développement international, est propriétaire de la ferme familiale de 24 acres qui produisait de la luzerne et du foin depuis près de cinquante ans. Lorsque ces cultures ont cessé d'être rentables, M. Kominek a vu dans l'agrivoltaïque un moyen de subvenir aux besoins de sa famille tout en préservant l'environnement. Il a travaillé avec le NREL et des chercheurs de l'Université d'État du Colorado (CSU) pour construire un modèle pour d'autres petites exploitations agricoles qui veulent garder leurs sols productifs tout en profitant des avantages économiques que la production d'énergie propre peut fournir", selon l'article de RE Hansen de Solar Power World intitulé "Le plus grand projet de recherche agrivoltaïque des États-Unis fait progresser les énergies renouvelables tout en donnant des moyens aux agriculteurs locaux".
Un défi qui en vaut la peine
Passer à l'agrivoltaïque n'a cependant pas été facile. CSU et NREL ont aidé Kominek à travailler avec les régulateurs du comté pour changer la désignation de ses terres afin qu'il ait l'autorisation d'installer le panneau solaire. Ensuite, pour financer les panneaux d'une valeur de 2 millions de dollars, M. Kominek a dû mettre sa ferme et le réseau en garantie. Cependant, son investissement a jusqu'à présent porté ses fruits et, selon l'article de npr.org, "Ce 'jardin solaire' du Colorado est littéralement une ferme sous panneaux solaires."
Kominek et les chercheurs ont constaté que de nombreuses plantes sous les panneaux s'épanouissaient grâce à l'ombre intermittente fournie par les structures. Cette ombre a également permis de réduire l'évaporation de l'eau d'irrigation. L'eau qui s'évaporait permettait de refroidir les panneaux solaires qui cuisaient et de les faire fonctionner plus efficacement.
Comme d'autres fermes agrivoltaïques ont enregistré la même réduction de la consommation d'eau, les États occidentaux qui ont lutté contre la sécheresse se sont particulièrement intéressés à l'agrivoltaïque. Une étude de l'Université de l'Arizona a montré que certaines cultures pratiquées sous des panneaux solaires nécessitaient 50 % d'eau en moins. L'utilisation de moins d'eau est bénéfique pour l'environnement et réduit également les dépenses d'irrigation.
Une source d'énergie plus propre et plus verte
Sur le plan économique, M. Kominek revend 1,2 mégawatt d'électricité au réseau local, soit suffisamment pour alimenter 300 foyers pendant un an. La possibilité de produire et de vendre de l'électricité offre aux agriculteurs comme Kominek une source de revenus stable et supplémentaire dans un secteur agricole imprévisible. De plus, en utilisant l'énergie solaire pour créer de l'énergie plutôt que des combustibles fossiles, Kominek contribue à atteindre les objectifs du pays en matière d'énergie renouvelable.
Maintenant que près de 2 milliards de dollars ont été alloués à l'énergie renouvelable dans le cadre du Bipartisan Infrastructure Deal, les États-Unis visent à développer l'utilisation des énergies renouvelables, y compris l'énergie solaire. Une étude récente de l'Université d'État de l'Oregon (OSU) a révélé que les exploitations agricoles pourraient produire 20 % de l'électricité américaine si 1 % ou 13 000 miles carrés de terres agricoles (une superficie équivalente à celle du Maryland) étaient convertis à l'agrivoltaïque.
today.oregonstate.edu/news.
En outre, les terres non agricoles destinées au développement de l'énergie solaire se font rares. D'ici 2030, l'énergie solaire à l'échelle industrielle pourrait couvrir près de 2 millions d'acres de terrain aux États-Unis, selon le NREL.
Les avantages de l'agrivoltaïque sont clairs pour les chercheurs. En plus d'offrir une alternative pratique à la monopolisation des terres uniquement pour la création d'énergie ou la production de nourriture, il offre une lueur d'espoir aux petites et moyennes exploitations agricoles qui cherchent à accroître leurs profits.
Gina Wynn est rédactrice de contenu pour Thermo Fisher Scientific.
