روم- دھوپ-جنوبی اٹلی کے جھلسے ہوئے کھیتوں میں، ایک خاموش انقلاب جڑ پکڑ رہا ہے۔ فوٹو وولٹک پینلز کی قطاروں کے نیچے، محققین نے مٹی کا درجہ حرارت ملحقہ سورج کے مقابلے میں 20 ڈگری سے زیادہ کم کیا ہے-بے نقاب علاقوں - ایک ایسی تلاش جو بحیرہ روم کے آب و ہوا میں کسانوں کے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت اور کم ہوتے پانی کے وسائل سے نمٹنے کے طریقے کو نئی شکل دے سکتی ہے۔
یونیورسٹی آف باری کے پروفیسر جیوسیپ فیررا کی سربراہی میں یہ تحقیق یونیورسٹی، اٹلی کی ENEA ریسرچ ایجنسی، اسٹارٹ اپ ایگریڈیٹالوگ، اور نجی شراکت دار کمپنیوں کے درمیان تعاون کے ذریعے تیار کی گئی دو پائلٹ سائٹس پر کی جا رہی ہے۔ پہلی سائٹ، جسے پگلیہ کے جنوبی علاقے میں Laterza میں Vigna Agrivoltaica di Comunità کے نام سے جانا جاتا ہے، انجیر اور زیتون کی فصلوں کا مطالعہ کر رہی ہے۔ دوسرا، اسکیلیہ، کلابریا میں لی گرین ہاؤس کنسورشیم کے ذریعے چلایا جاتا ہے، لیموں اور لیوینڈر پر مرکوز ہے۔
فیررا نے پی وی میگزین اٹالیا کو بتایا کہ دونوں منصوبوں کو تکمیل کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، کیونکہ وہ مختلف ماحولیاتی حالات اور مختلف فوٹو وولٹک کنفیگریشنز کے ساتھ مختلف فصلوں کی تحقیق کرتے ہیں۔ سائٹس میں فکسڈ-ٹیلٹ سسٹمز، ٹریکنگ سسٹمز، اور مختلف بلندیوں پر نصب پینلز شامل ہیں - وسیع ترین ممکنہ ڈیٹاسیٹ تیار کرنے کی منظم کوشش کے تمام حصے۔
20-ڈگری کا فرق - اور گنتی
اب تک کی سب سے حیران کن تلاش لیٹرزا سائٹ سے ہوئی، جہاں خاص طور پر زیادہ درجہ حرارت کے دوران صبح 11 بجے کے قریب کی گئی پیمائشوں میں زرعی نظام کے نیچے مٹی کا درجہ حرارت سورج کی روشنی سے براہ راست متاثر ہونے والے علاقوں کے مقابلے میں 20 ڈگری سے زیادہ کم ظاہر ہوا۔ فیرارا نے اس بات پر زور دیا کہ یہ اعداد و شمار اوسط کمی کی نمائندگی نہیں کرتا ہے - اصل درجہ حرارت کا فرق عرض بلد، دن کے وقت، محیط درجہ حرارت، اور مٹی کی خصوصیات کے لحاظ سے نمایاں طور پر مختلف ہو سکتا ہے۔ مٹی کا رنگ بھی ایک کردار ادا کرتا ہے: گہری مٹی زیادہ شمسی تابکاری جذب کرتی ہے اور اس وجہ سے زیادہ درجہ حرارت تک پہنچ سکتی ہے۔
"ان انتہائی گرم دنوں میں، کچھ علاقوں میں قدریں اور بھی زیادہ ہو سکتی ہیں،" فیررا نے کہا، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ معتدل آب و ہوا میں فرق کم ہونے کا امکان ہے۔
فصلوں، کنفیگریشنز اور شیڈ لیولز کی جانچ کرنا
یہ تحقیق مختلف متغیرات کے باہمی تعامل کو سمجھنے کے لیے اس کے منظم انداز کے لیے قابل ذکر ہے۔ ٹیم نہ صرف درجہ حرارت کے فرق کی پیمائش کر رہی ہے بلکہ یہ بھی جانچ رہی ہے کہ شمسی تابکاری میں کمی پودوں کی نشوونما کو کیسے متاثر کرتی ہے۔ کم روشنی کی دستیابی زرعی نظام کی بنیادی رکاوٹوں میں سے ایک ہے - جبکہ شیڈنگ درجہ حرارت کو کم کر سکتی ہے اور پانی کے دباؤ کو کم کر سکتی ہے، ضرورت سے زیادہ شیڈنگ فوٹو سنتھیٹک سرگرمی کو محدود کر سکتی ہے اور بالآخر فصل کی پیداوار کو کم کر سکتی ہے۔
سورج کی حرکت، اور کچھ نظاموں میں خود فوٹو وولٹک پینلز کی حرکت، دن بھر تابکاری کی تقسیم میں مدد کرتی ہے، جو فصلوں کو فتوسنتھیٹک سرگرمی، نمو اور پیداوار کو برقرار رکھنے کے لیے کافی روشنی فراہم کرتی ہے۔ Ferrara اور اس کی ٹیم نے پایا ہے کہ سایہ کے لیے کم رواداری والی فصلیں پیداواری صلاحیت میں بہت زیادہ کمی کا تجربہ کر سکتی ہیں اور اس لیے زرعی نظاموں میں متعارف ہونے سے پہلے ان کا بغور جائزہ لینا چاہیے۔
اس کے نتیجے میں محققین نہ صرف سایہ کی مقدار کو دیکھ رہے ہیں بلکہ یہ بھی دیکھ رہے ہیں کہ شیڈنگ کا وقت اور دورانیہ کس طرح فصل کی فزیالوجی اور پیداوار کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ فیررا نے کہا کہ "ہمیں زرعی نظام کی فزیبلٹی کا اندازہ لگانے کے لیے زیادہ سے زیادہ ڈیٹا کی ضرورت ہے۔" "اس میں ان فصلوں کی نشاندہی کرنا شامل ہے جو ٹیکنالوجی اور ماحول کے لیے بہترین موزوں ہیں جہاں فوائد سب سے زیادہ ہیں"۔
بحیرہ روم کی زراعت کا حل
ٹھنڈک کا اثر بحیرہ روم کے علاقوں میں خاص طور پر متعلقہ ہوسکتا ہے کیونکہ انہیں اعلی درجہ حرارت، اعلی شمسی تابکاری کی سطح اور زرعی پیداوار میں پانی کے کم وسائل کا سامنا ہے۔ بدلے ہوئے بارش کے نمونوں، انتہائی درجہ حرارت، خشکی اور حیاتیاتی تنوع میں کمی کے امتزاج کی وجہ سے بحیرہ روم کا خطہ موسمیاتی تبدیلی کا "ہاٹ سپاٹ" بن گیا ہے۔
اس خطے میں زرعی نظام کے پچھلے مطالعات نے پہلے ہی زراعت میں ان کی صلاحیت کو واضح کیا ہے۔ 2025 میں، مثال کے طور پر، پگلیہ کے ایک مطالعے سے یہ بات سامنے آئی کہ سولر پینلز کے نیچے اگائی جانے والی بیلوں سے انگور کی پیداوار کھلی جگہوں پر اگائی جانے والی بیلوں سے 277 فیصد زیادہ تھی کیونکہ مٹی کا درجہ حرارت کم تھا اور نمی محفوظ تھی۔
کوئی ایک-سائز-فٹ نہیں-تمام حل
فرارا محتاط ہے کہ معاملے کو زیادہ نہ بڑھائے۔ "تحقیق کو مارکیٹنگ نہیں ہونا چاہئے،" انہوں نے پی وی میگزین اٹلی کو بتایا۔ "اسے ایسی معلومات فراہم کرنی چاہیے جو فیصلہ سازوں-کے لیے مفید ہو"۔ انہوں نے زور دے کر کہا کہ کوئی ایک ایگریولٹک ڈیزائن نہیں ہے جو ہر فصل یا مقام کے لیے موزوں ہو۔ توانائی کی پیداوار اور زراعت کے درمیان تعامل کو سائٹ کی بنیاد پر-بذریعہ-تولا جانا چاہیے: فصلوں کا انتخاب صرف مساوات کا حصہ ہے، اور نظام کی ترتیب کو یقینی بنانا چاہیے کہ فصلوں کو قابل قبول پیداوار کی سطح کو برقرار رکھنے کے لیے کافی تابکاری حاصل ہو۔
فیررا نے کہا، "ماہریت کے مختلف شعبوں کو یکجا کرنے سے ہمیں مختلف زاویوں سے نظام کا جائزہ لینے اور اس کے مثبت اور منفی دونوں پہلوؤں کی شناخت کرنے کی اجازت ملتی ہے۔" وہ پہلے سے طے شدہ فیصلوں پر بھروسہ کرنے کے بجائے مسلسل فیلڈ ٹرائلز کی وکالت کرتا ہے۔ انہوں نے کہا کہ زراعت تیزی سے بدل رہی ہے، خاص طور پر خشک سالی کے جواب میں۔ "Agrivoltaics ایک اور راستہ بن سکتا ہے جسے کم از کم مخصوص موسمی حالات میں - اپنایا جا سکتا ہے"۔
آگے کی سڑک
لیٹرزا اور اسکیلیہ میں اب جو پیمائشیں جاری ہیں وہ اس بات کا تعین کرنے کے لیے درکار اعداد و شمار تیار کر رہی ہیں کہ کن حالات میں زرعی پیداوار اپنے وعدے کو پورا کر سکتی ہے، اور ان نظاموں کو زرعی پیداوار کے ساتھ بجلی کی پیداوار کو متوازن کرنے کے لیے کس طرح ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ جیسے جیسے تحقیق آگے بڑھ رہی ہے، ٹیم تجزیہ کر رہی ہے کہ شیڈنگ کی مقدار، وقت اور دورانیہ کس طرح کراپ فزیالوجی کے ساتھ تعامل کرتے ہیں اور - علم حاصل کرتے ہیں جو کسانوں، پالیسی سازوں اور ڈویلپرز کے لیے ضروری ہوں گے جو اس دوہری استعمال کی ٹیکنالوجی کو بڑھانا چاہتے ہیں۔
گرمی اور خشک سالی سے تیزی سے متعین ہونے والے خطے کے لیے، سولر پینلز کے ذریعے کاسٹ کیا جانے والا سایہ اتنا ہی قیمتی ثابت ہو سکتا ہے جتنا کہ وہ بجلی پیدا کرتے ہیں۔
