人間が行う奇妙な行為がある。食料品店の価格高騰が悪質なエイプリルフールのジョークのように思える時代にあって、我々は依然として膨大な面積の土地を使い、誰も食べないトウモロコシを栽培している。その代わりに燃料に転換しているのだ。米国では約3600万から4000万エーカーの農地、主に中西部(アイオワ州、イリノイ州など)が、エタノール生産用のトウモロコシ栽培に充てられている。これが極めて非効率であることは以前から知られていたが、実は環境にも特に良くないことが判明している。農地に太陽光発電を設置すれば、はるかに多くのエネルギーが得られることは容易に示せる。オンタリオ州向けに作成された報告書によると、100エーカーごとに、エタノールでは71台の自動車に燃料を供給できるのに対し、太陽光発電では実に4330台の電気自動車に電力を供給できるという。我々はエネルギーを必要とし、農業雇用も維持したいため、この奇妙な慣行は続いている。トウモロコシを栽培し、それをエタノールに転換して車両に動力を供給するという、途方もなく非効率なプロセスを経ることなく、完全な農業雇用を維持する方法があれば素晴らしいと思わないだろうか。
営農型太陽光発電が解決策に
非効率なエタノール生産を太陽光発電に置き換えるよりもさらに優れたアイデアは、太陽光発電と農業を組み合わせることだ。この概念は営農型太陽光発電と呼ばれ、土地利用効率を高めることがすでに実証されている(驚くべきことに、数十種類の作物で収穫量を増加させることも示されている)。100エーカーの農場を考えてみよう(トウモロコシ畑版のくまのプーさんの100エーカーの森のようなものだ)。オンタリオ州ロンドン地域(北緯42.98度)の100エーカーのトウモロコシ農場における営農型太陽光発電の性能計算が行われ、垂直型太陽光発電構成のエネルギーと農業の複合的な潜在能力が推定された。垂直型太陽光発電は見た目は奇妙だが、農場にとっては非常に優れている。太陽光パネルを取り付けた本質的にはフェンスのようなものを、農業機械が通れる程度に間隔を空けて配置するだけでよいからだ。列間の日陰を避けるには、太陽光パネルの列の間に約27フィート(約8メートル)必要だ。しかし農家はもっと広い間隔を望んでいる。通常、巨大な農業機械のために50フィート(約15メートル)を必要とする。
100エーカーの敷地では、この方法で約1.248メガワットの太陽光発電を設置できる。この地域の推定比出力846kWh/kWを使用すると、年間総発電量は100エーカーあたり約1.06ギガワット時と計算された。列の間隔が非常に広いにもかかわらず、これは大量のエネルギーだ。
結論として、農業を継続するために列の間に十分なスペースを確保した100エーカーの営農型太陽光発電農場は、トウモロコシエタノールの71台に対し、226台の電気自動車に電力を供給できる。
北米での実際のトウモロコシ収穫量を確認する実験が必要
これは、Western Innovation for Renewable Energy Deployment(WIRED)試験場で計画されている。日本での研究は、営農型太陽光発電でトウモロコシ生産を増加させることが可能であることをすでに示している。高床式太陽光発電システムの下で、約5.5%の収穫量増加が報告されている。これらは垂直型システムよりも高価だが、垂直型システムの方が巨大な北米の農場にとってより合理的だ。
日本の数値を使用すると、予測されるトウモロコシ生産量の増加は、100エーカーあたり年間約25トンとなる。これにより、営農型太陽光発電の統合下での総生産量は年間約482トンに増加する。そう、より多くのトウモロコシとより多くのエネルギーが得られるのだ。ウィン・ウィンである。



