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. Mais l’utilisation croissante de l’agrivoltaïque compte parmi les développements 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, à une meilleure conservation de l’eau et à la 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, parmi d’autres, que 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 douze sites agrivoltaïques du NREL aux États-Unis, Jack’s Solar Garden, dans le comté de Boulder au Colorado, a installé des rangées de 3200 panneaux solaires sur un champ de quatre acres. Une quarantaine de 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 passer 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 d’une 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 faire vivre sa famille tout en préservant l’environnement. Il a travaillé avec le NREL et des chercheurs de l’Université d’État du Colorado (CSU) afin de créer « un modèle pour d’autres petites exploitations agricoles qui souhaitent maintenir la productivité de leurs sols tout en profitant des avantages économiques que la production d’énergie propre peut offrir », selon l’article de HansenRE dans Solar Power World intitulé « Largest agrivoltaic research project in U.S. advances renewable energy while empowering local farmers ».

Un défi qui en vaut la peine

Le passage à l’agrivoltaïque n’a cependant pas été facile. La CSU et le NREL ont aidé M. Kominek à travailler avec les régulateurs du comté pour changer la désignation de son terrain afin qu’il ait l’autorisation d’installer le panneau solaire. Ensuite, pour financer les panneaux de 2 millions de dollars, M. Kominek a dû mettre sa ferme et le réseau en garantie. Mais jusqu’à présent, son investissement a porté ses fruits, selon l’article de npr.org « This Colorado 'solar garden' is literally a farm under solar panels ».

M. Kominek et les chercheurs ont constaté que de nombreuses plantes situées sous les panneaux se développaient 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’est évaporée a permis de refroidir les panneaux solaires et de les faire fonctionner plus efficacement.

Puisque d’autres fermes agrivoltaïques ont enregistré la même réduction de la consommation d’eau, les états occidentaux qui ont été confrontés à la sécheresse se montrent particulièrement intéressés à l’agrivoltaïque. Une étude de l’université de l’Arizona a montré que certaines cultures sous panneaux solaires nécessitaient 50 % moins d’eau. Utiliser moins d’eau est bénéfique pour l’environnement et permet de réduire les dépenses d’irrigation.

Une source d’énergie plus propre et plus verte

Sur le plan économique, M. Kominek vend 1,2 mégawatt d’électricité au réseau local, ce qui est suffisant pour alimenter 300 foyers pendant un an. La possibilité de produire et de vendre de l’électricité offre aux agriculteurs comme M. Kominek une source de revenus stable et supplémentaire dans une industrie agricole imprévisible. En outre, en créant de l’énergie en utilisant l’énergie solaire plutôt que des combustibles fossiles, M. Kominek contribue à atteindre les objectifs du pays en matière d’énergie renouvelable.

Maintenant que près de deux milliards de dollars ont été alloués aux énergies renouvelables dans le cadre du Bipartisan Infrastructure Deal, les États-Unis visent à développer l’utilisation de ce type d’énergie, incluant 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 33 669 km² (13 000 mi²) de terres agricoles (une superficie équivalente à celle du Maryland) était converti àl’agrivoltaïque, selon today.oregonstate.edu/news.

De plus, les terrains non agricoles destinés au développement de l’énergie solaire se font rares. D’ici 2030, l’énergie solaire à grande échelle 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 le monopolisation des terres uniquement pour la création d’énergie ou la production alimentaire, elle offre une lueur d’espoir aux petites et moyennes exploitations agricoles qui cherchent à accroître leurs bénéfices.

Gina Wynn est une rédactrice de Thermo Fisher Scientific.