המלפפון נפגע, החסה שגשגה: מה כדאי לגדל מתחת לפאנלים סולאריים

ייצור אנרגיה מהשמש הוא מעולה לכלכלה, לסביבה ולנו, אבל אחד האתגרים שנלווים אליו הוא ההצבה של פאנלים סולאריים בשטחים נרחבים ופתוחים, על חשבון הטבע והנדל"ן. אחת הדרכים להתמודד עם זה היא להתקין פאנלים בשטחים שכבר נמצאים בשימוש, כמו גגות מבנים ושטחים חקלאיים. אלא שלייצר חשמל ולגדל מזון על אותה חלקת קרקע זה לא פשוט: הפאנלים מצלילים על הצמחים, והיבול עלול להיפגע. מחקר חדש של צוות ישראלי-אירופי, שנערך בחממות אגרו-סולאריות בחמש מדינות, מראה שהפגיעה קטנה בהרבה ממה שחששו, ושהיא תלויה מאוד בסוג הגידול ובעונה.

המחקר, שהוצג בועידה השנתית ה-54 למדע ולסביבה, התבצע במסגרת תוכנית Horizon Europe, בישראל, ביוון, באיטליה, בגרמניה ובאוסטריה. בישראל הוביל אותו מו"פ המשולש שבכפר קרע, שם פותחה טכנולוגיה חדשה להצבת פאנלים סולאריים בתוך מבני חממה, בשיתוף מכון דש"א. הטכנולוגיה כוללת פאנלים שקופים למחצה שמאפשרים מעבר אור לצמחים, בשילוב תוכנה שמנהלת את פיזור האור על ידי הנעת הפאנלים לפי הצורך.

"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 הצללה. צמחים זקוקים לאור השמש כדי לבצע פוטוסינתזה, כדי להתפתח וכדי לייצר יבול. לכן אנחנו מפתחים טכנולוגיות שאיתן אפשר יהיה להפיק אנרגיה מהשמש ולהשאיר לצמחים מספיק אור כדי שיוכלו להתפתח כראוי".

מעבר לפגיעה ביבול, כשמציבים פאנלים בשדות פתוחים ובמטעים יש צורך לבנות תשתית מברזל שעליה מניחים את הפאנלים, מה שכרוך בפגיעה נופית, בהפרעה לעבודה ממוכנת 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.

לעומת זאת, הצבת פאנלים סולאריים על מבני חממות היא אפשרות מותאמת יותר: אפשר להניח את הפאנלים על שלד המבנה, ועלות 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.

חסה ובזיליקום כמעט לא נפגעו, עגבניות ומלפפונים כן

במסגרת הניסוי מיקם צוות המחקר שני סוגי חממות בכל אתר, חממה עם פאנלים סולאריים וחממה בלעדיהם, כדי לבחון את ההשפעה על שמונה גידולים: מלפפון, חסה, צנונית, בזיליקום, עגבנייה, פלפל, חציל וקישוא. בכל מדינה נבדקו הגידולים הנפוצים בה, כדי שהתוצאות יהיו רלוונטיות לחקלאים המקומיים. בישראל נבחרו עגבניות ומלפפונים.

"תוצאות המחקר הראו שבאזור הים-התיכוני, באיטליה, ביוון ובישראל, הייתה פגיעה מסוימת ביבולים, אבל באחוז נמוך", אומרת אמדור. "בממוצע, היה כ-11% פחות יבול בחממה שיש בה פאנלים ביחס לחממות שאין בהן. לפי תקנות התמ"א שאושרה בישראל, מותרת פגיעה של עד 25% בגידולים בעת שימוש בפאנלים סולאריים, בהשוואה לשטח זהה ללא פאנלים. התוצאות במחקר הן פחות מחצי מזה".

הבדל משמעותי נמצא בין סוגי הגידולים. "ראינו הבדל בין גידולים פירותיים לבין גידולים עליים", היא מסבירה. "בעגבניות ובמלפפונים, שאומנם נקראים אצלנו ירקות, אבל החלק שאנחנו אוכלים הוא הפרי של הצמח, הפגיעה ביבול מתחת לפאנלים הייתה גדולה בהרבה מאשר בגידולים העליים כמו חסה ובזיליקום. גידולים עליים בדרך כלל אוהבים הצללה, ויש חקלאים שמגדלים אותם במיוחד תחת צל. רוב הגידולים הפירותיים, לעומת זאת, זקוקים להרבה שמש".

בחורף כמעט אין הבדל

ממצא מעניין נוסף שעלה במחקר הוא לגבי עונות השנה. "בקיץ ההבדלים היו גדולים, והיבולים מתחת לפאנלים הסולאריים נפגעו הרבה יותר מאשר בחממה ללא פאנלים", אומרת אמדור. "בחורף, לעומת זאת, ההפרשים היו קטנים מאוד וכמעט אפסיים. כלומר, בגידולים באקלים ים-תיכוני, כדי למקסם את התועלת יש לשלב את הפאנלים הסולאריים עם גידולים עליים ועם גידולי חורף".

המסקנות מצביעות על נוסחה ברורה: מה לגדל, ומתי, כדי לצמצם את הפגיעה הקטנה יחסית של הפאנלים ולתמוך גם בחקלאות וגם במשק האנרגיה.

"המחקר הראה שהשיטה עובדת, ושיש לה השפעה נופית קטנה מאוד כי הפאנלים נמצאים בתוך החממה ומבחוץ לא רואים אותם", אומרת אמדור. "הפגיעה הנופית קטנה במיוחד לעומת בניית פאנלים סולאריים על פרגולות ענק מעל שטחים חקלאיים פתוחים כמו מטעי אבוקדו או כרמים. יש לנו בישראל שטחים נרחבים מאוד של חממות ביחס למדינות אחרות, ועלינו להתחיל קודם כל לנצל אותם, ורק אחר כך להשתמש בשטחים החקלאיים הפתוחים. הטכנולוגיה שבדקנו 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".

הכתבה הוכנה על ידי זווית — סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה