أقيمت مزرعة Sundrop في الصحراء الاسترالية الجنوبية المخصصة لزراعة 17 ألف طن من الطماطم سنويا بالاعتماد على أشعة الشمس ومياه البحر فقط.
وتعتبر هذه المزرعة المغلقة الأولى من نوعها في العالم، وهي نتيجة 6 سنوات متواصلة من البحث من قبل فريق علماء دولي يهدف إلى إيجاد وسيلة فعالة لإنتاج المحاصيل دون الحاجة إلى المياه العذبة والتربة أو حتى مصادر الطاقة الغير اللازمة.
وكتب فريق البحث على موقعه الرسمي :”عادة ما تستخدم المزارع المياه الجوفية لأغراض الري والغاز من أجل التدفئة والكهرباء للتبريد، ولكن تعتمد مزرعة Sundrop على أشعة الشمس ومياه البحر من أجل توفير الطاقة، ونحن نقوم باستخدام ثاني أكسيد الكربون من مصادر مستدامة والمواد المغذية لتعزيز نمو المحاصيل”.
ويقوم المفهوم العام للمزرعة على أساس تقليل الاعتماد على الطاقة والمياه العذبة اللازمة لنمو المزروعات، وذلك باستخدام مياه البحر من خليج Spencer Gulf، الواقع على بعد 2 كيلومتر من المزرعة.
وتعمل محطة الطاقة الشمسية الموجودة في موقع المزرعة على تصفية مياه البحر من الملح وتحويلها إلى مياه عذبة. وتُزرع جذور الخضروات في قشور جوز الهند (الطبقة الخارجية الصلبة)، ومن أجل إبقاء النباتات على درجة حرارة معتدلة في فترات الحر القارس، ويستخدم فريق البحث قطع الورق المقوى والمبلل بمياه البحر في القاعدة الداخلية لهذه القشور.
وتعد درجة حرارة الشمس كافية لبقاء النباتات حية خلال أشهر الشتاء، كما تُزرع النباتات في مكان مغلق لذا لا تحتاج إلى مبيدات الحشرات، حيث تتم مراقبتها عن كثب طوال الوقت لتكون الزراعة خالية من الآفات المحتملة.
وقام فريق البحث بتصميم حوالي 23 ألفا من المرايا العاكسة لأشعة الشمس على برج ثابت من أجل توليد الكهرباء، وعلى الرغم من فعالية هذا النظام، ما تزال المزرعة متصلة بشبكة الكهرباء كمصدر للأمان في حال حدوث عطل ما خصوصا في فصل الشتاء.
وبهذا الصدد، قال الفريق :”نحن نستخدم طاقة الشمس من أجل إنتاج المياه العذبة اللازمة للري، كما نقوم بتحويلها إلى كهرباء لتسخين وتبريد المحاصيل”.
ويعتقد الخبراء أن النظام في مزرعة Sundrop يمكن أن يكون حلا للمشاكل التي تواجه المزارعين في جميع أنحاء العالم، حيث تصبح المياه العذبة أكثر ندرة والأراضي أكثر قحلاً، إضافة إلى ارتفاع تكاليف الطاقة.
وقال الباحث روبرت بارك من جامعة نيو انغلاند في أستراليا :”هذه الأنظمة الإنتاجية المغلقة ذكية للغاية، وأعتقد أن نظم الطاقة المتجددة سوف تصبح أفضل وأفضل في المستقبل”.
وبالرغم من ذلك، يوجد عدد قليل من السلبيات المتعلقة بهذه الأنظمة، إذ يمكن أن يشكل نظام الطاقة الشمسية هذا خطرا محدودا على الحيوانات الصحراوية. ومن المعروف أن مرافق الطاقة الشمسية المعتمدة على المرايا تسببت، كما في الولايات المتحدة، بإحراق ما يزيد عن 6 آلاف طائر في السنة نتيجة تحليقها عاليا فوق هذه المرايا.
ويذكر أن تصميم مزرعة Sundrop التي تضم حوالي 180 ألف نبتة من نبتات الطماطم، يكلف ما يقرب من 200 مليون دولار.