Извор: вцроц.цфанс.умн.еду
Пољопривредна индустрија троши огромну количину фосилних горива у производњи хране, хране за животиње, влакана и енергије. Од струје која хлади млеко, преко горива које се сагорева у комбајнима и тракторима на житним пољима, до камиона који довозе робу на тржиште и до азотног ђубрива које храни биљке; пољопривредна индустрија је заробљена великим и сталним залихама широког спектра фосилне енергије. Зависност пољопривреде и жеђ за фосилним горивима носи значајне економске, еколошке и социјалне ризике за нацију и свет. Агроволтаика је један од начина на који би произвођачи могли да постану мање зависни од фосилних горива, снизе производне трошкове, повећају ефикасност земљишта, побољшају сточну храну и усеве за употребу у млечним говедима и повећају производњу млека и здравље музних крава. Коришћење фотонапонског система постављеног на земљу у окружењу млекаре могло би да обезбеди хлад кравама за млеко током екстремних топлотних догађаја и обезбеди фармерима алтернативни начин прихода.
Кроз досадашње инвестиције и институционално искуство у истраживању обновљиве енергије и производње млека, Универзитет Минесоте Вест Централ Ресеарцх анд Оутреацх Центер (ВЦРОЦ) има глобално јединствену прилику да предводи нову зелену револуцију - револуцију која озелењава енергију која се тренутно троши у пољопривредној индустрији. . Млекара Моррис музе 275 крава два пута дневно и представља фарму млека средње величине у Минесоти. Краве су скоро равномерно подељене између конвенционалног и сертификованог стада за органску испашу.
Не постоји истраживање које је истраживало употребу соларног система постављеног на земљу за обезбеђивање хлада за краве млека и за одређивање ефеката на краве млека. Стога је наш тим желео да истражи ефекте сенке од соларних фотонапонских панела на производњу, здравље и понашање крава на паши. Током лета 2018. године, соларни систем од 30 киловата постављен је на земљу на пашњаку у ВЦРОЦ-у. Панели су постављени на 35˚ јужно и 8 до 10 стопа од тла тако да краве не могу да дођу до панела. Соларни панели су били Хелиене панели (Хелиене Пхотоволтаиц Модулес, Марие, Онтарио и Миннеаполис, МН) користећи Солар Едге (Солар Едге, Фремонт, ЦА) инверторе и оптимизаторе и инсталирао их је Зенерги (Зенерги, Себека, МН). Повећање трошкова за монтажу панела изнад крава је било минимално, а укупна цена је била око 90 УСД,000.
Студија музних крава на паши спроведена је од јуна 2019. до септембра 2019. Двадесет четири укрштене краве су додељене једном од два третмана: у хладу од соларне ПВ или без сенке. Краве без сенке нису имале приступ било каквом хладу на пашњаку. Све краве су имале ЦовМанагер сензор за ушне маркице за снимање преживљавања, једења, неактивног и активног понашања за све краве. Такође, СмаКстец болус је стављен у ретикулум краве и бележи унутрашњу телесну температуру, као и активност и испијање крава. Високе дневне температуре околине током студије кретале су се од 81 до 93℉.
Краве у хладу и без сенке биле су сличне за мерења понашања и број муха на кравама. Краве у хладу имале су мању укупну високу активност од крава у сенци, јер су стајале испод соларних панела током врућих сати дана. Свакодневни напади опијања били су слични за краве. Стопе дисања за краве у сенци и краве без сенке биле су сличне током јутарњих сати, али током поподнева, краве у сенци су имале нижу стопу дисања (66 удисаја/мин) од крава без сенке (78 удисаја/мин). Изненађујуће, производња млека, масти и протеина није била различита за краве без обзира да ли су имале сенку или без сенке. Врло је могуће да није примећена разлика у производњи јер су краве биле у сенци само 28 дана од 175 дана колико су краве пасле током лета. Дугорочни ефекти производње млека могли су се приметити да су краве биле у сенци цело лето.
Резултати телесне температуре по сату показују да ниједна крава у хладу није имала већу унутрашњу телесну температуру (+1℉) од крава у хладу од 13:00 до 12:00 поноћи. Између периода муже (10 до 20 часова), краве у хладу имале су нижу унутрашњу температуру тела него краве у хладу. Све краве су имале сличну телесну температуру током ноћних сати.
На основу резултата ове студије, краве су можда жртвовале време испаше да би стајале у сенци. Будућа истраживања са нашим соларним панелом ће истражити репродуктивне перформансе крава и дугорочне ефекте на производњу млека, масти и протеина, телесну тежину, стање тела, здравље и добробит животиња. Наша студија показује да агроволтаика може да обезбеди прихватљив метод смањења топлоте за краве на паши, као и да производи електричну енергију за фармере, чиме се смањује угљенични отисак млекаре. У будућности ћемо истраживати системе за праћење соларне енергије на сточарским фармама, користећи соларне панеле као ветробране за стоку, и процењивати усеве и сточну храну који ће најбоље расти под соларним системима. Економски утицаји агроволтаичког система и продуктивност земљишта од соларних фарми ће подстаћи усвајање соларних фотонапонских система на фармама.
