Arjantin'den Kırsal Sulama İçin Off-Grid Güneş Enerjisi Rehberi: Verimlilik Artıyor

Arjantin'de tarımsal sulama sistemlerinde devrim yaratabilecek önemli bir gelişme yaşanıyor. Arjantin Ulusal Tarım Teknolojileri Enstitüsü (INTA) bünyesindeki Manfredi Tarımsal Deney İstasyonu, şebekeden bağımsız (off-grid) güneş enerjisiyle çalışan damla sulama sistemlerinin boyutlandırılmasına yönelik kapsamlı bir araştırma yürüttü. Bu çalışmalar, özellikle kuraklık riski taşıyan bölgelerdeki çiftçiler için verimliliği artıracak pratik çözümler sunuyor.

Off-Grid Sistemlerin Performansı ve Kapasite Belirleme

Araştırmalarda kullanılan prototip sistem, 10 kW gücündeki Lorentz güneş enerjili pompa ve 18 kW'lık bir fotovoltaik (PV) dizi içeriyor. Başlangıçta 6 hektarlık bir alanı sulamak için tasarlanan sistem, aynı altyapı kullanılarak sulanan alan iki katına, yani 12 hektara çıkarıldı. INTA araştırmacısı Ignacio Severina, en önemli bulgulardan birinin hektar başına 2 metreküp/saat akış hızı olduğunu belirtti. Bu rakam, gerekli pompa kapasitesinin ve PV sistem büyüklüğünün belirlenmesinde kritik bir referans noktası oluşturuyor. Örneğin, 50 hektarlık bir çiftlik için yaklaşık 100 metreküp/saat akış hızı, 100 kW pompa ve 200 kW PV kapasitesine ihtiyaç duyulacağı tahmin ediliyor.

PV Dizisi Boyutlandırmasının Verimliliğe Etkisi

Deneyler, pompanın nominal gücüne kıyasla PV dizisinin aşırı boyutlandırılmasının (oversizing) faydalarını da ortaya koydu. Araştırmacılar, PV kapasitesinin, pompalama için gereken gücün yaklaşık iki katı olmasının, düşük güneş ışınımı dönemlerinde çalışma saatlerini uzattığını tespit etti. Manfredi bölgesinde bu sistem, yılda yaklaşık bin 950 saat sulama imkanı sunuyor; bu da sulama mevsimi boyunca günde ortalama yedi saate denk geliyor. Kış aylarında bu süre azalırken, yaz aylarında artış gösteriyor.

Sulama Miktarı ve Verim İlişkisi

İlk denemelerde buğday, ikinci ürün soya fasulyesi ve mısır ekilen 6 hektarlık bir alan üzerinde incelemeler yapıldı. Bulgular, mevcut tüm güneş enerjisinin su uygulaması için kullanılmasıyla elde edilen verim artışlarının görece küçük olduğunu gösterdi. Buğdayda, elektrikli pompalamayla 300 mm'den 520 mm'ye çıkan sulama, hektar başına verimi 55 kuintalden (qq/ha) yaklaşık 70 qq/ha'ya yükseltti. Soya fasulyesinde ise sulama 100 mm'den 300 mm'ye çıkarken, hektar başına yaklaşık 35 qq/ha seviyesinde kalan verimde önemli bir değişiklik olmadı. Mısırda ise sulama 250 mm'den 500 mm'ye çıkarken, verim hektar başına yaklaşık 15 tondan 16 tona yükseldi.

Bu sonuçların ardından INTA, pompa veya PV dizisini değiştirmeden sulanan alanı 6 hektardan 12 hektara çıkardı. Bu konfigürasyonda, buğday için yaklaşık 350 mm, mısır için 250 mm ve soya fasulyesi için 200 mm sulama seviyelerine ulaşıldı ve verimlerde belirgin bir düşüş yaşanmadı. Araştırmacılar, az alana maksimum su uygulamak yerine, su uygulamasını ürün gereksinimlerine uygun şekilde ayarlayarak ve mevcut pompa kapasitesini daha geniş bir alanı sulamak için kullanarak daha fazla verimlilik elde edileceği sonucuna vardı.

INTA Manfredi, 2012 yılından bu yana yeraltı damla sulama sistemleri üzerine araştırmalar yürütüyor. 2022 yılında Tonka Solar ve Rivulis-Conci ile yapılan teknoloji ortaklığıyla PV destekli pompalamayı sisteme entegre etti. Elde edilen sonuçlar, 14-15 Ekim tarihlerinde INTA Manfredi'de düzenlenecek olan 9. Uluslararası Sulama Toplantısı ve 3. Exporiego etkinliklerinde çiftçiler, araştırmacılar, şirketler ve uzmanlerle paylaşılacak.