Budama atıklarından oluşturulan TarımFV sisteminin marul ve güç üretimine olan etkisi

Abstract

Fosil yakıt kullanımının çevresel etkileri sonucu iklim değişikliği vb. sorunlar ile karşılaşılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında yer alan güneş enerjisi, fotovoltaik (FV) paneller aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. TarımFV (Agrivoltaic) sistemler ise yenilikçi bir yöntem olup sınırlı alanlarda hem tarım hem de enerji üretimini aynı anda gerçekleştirmeyi sağlamaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi arazisinde taşıyıcı sistemi budama atıklarından oluşturulmuş üç FV panelli TarımFV deneme düzeneği kurulmuştur. Denemede farklı sulama (kontrol %100 sulama (S), TarımFV altında %60 S, %80 S, %100 S ve %120 S) koşullarında 06 Ağustos 2024 – 08 Ekim 2024 tarihleri arasında marul bitkisi yetiştirilmiş ve panel güç üretimi, aydınlık düzeyi, klorofil, bitki sıcaklığı ve marul kalite özellikleri incelenmiştir. Yapılan tez çalışması sonucunda, FV panellerin ortalama güç üretimleri karşılaştırılmış ve TarımFV koşulunun %2,92 güç kaybına neden olduğu belirlenmiştir. FV panel altındaki ortalama aydınlık düzeyi 6.500 lüks, kontrol grubunda ise 47.700 lüks olarak kaydedilmiştir. Marul bitkisinin ortalama klorofil seviyesi ise TarımFV altındaki bitkilerde 24,94 SPAD, kontrol grubunda ise 32,49 SPAD olarak ölçülmüştür. TarımFV altındaki %100 S koşulunun a renk değeri (-10,39±0,85) ve baş ağırlığı (310,05±44,80 g) açısından en uygun yöntem olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, TarımFV sistemlerinin tarım ve enerji sektörlerinde önemli bir potansiyele sahip olduğu, çevresel ve ekonomik sürdürülebilirliğe katkı koyabileceği görülmüştür.The environmental impacts of fossil fuel usage have led to issues such as climate change. Solar energy, one of the renewable energy sources, is converted into electricity through photovoltaic (PV) panels. Agrivoltaic systems represent an innovative approach that enables the simultaneous production of both agriculture and energy in limited lands. Within the scope of this thesis, an Agrivoltaic experimental setup consisting of three PV panels with a support system made from pruning residues was established on the land of Bursa Uludag University Faculty of Agriculture. Lettuce plants were cultivated under different irrigation conditions (control with 100% irrigation (I), 60% I, 80% I, 100% I, and 120% I under the Agrivoltaic) between August 6, 2024, and October 8, 2024. The study examined the panel power generation, light intensity, chlorophyll content, plant temperature, and lettuce quality attributes. As a result of the thesis study, the average power production of PV panels was compared, and it was determined that the Agrivoltaic system resulted in a 2.92% power loss. The average light intensity under the PV panels was recorded as 6,500 lux, while it was 47,700 lux in the control group. The average chlorophyll content of lettuce plants was measured at 24.94 SPAD under the Agrivoltaic system, compared to 32.49 SPAD in the control group. Among the conditions tested, the 100% irrigation (I) condition under the Agrivoltaic system was found to be the most favorable method in terms of the a color value (-10.39 ± 0.85) and head weight (310.05 ± 44.80 g). In conclusion, Agrivoltaic systems demonstrate significant potential in the agricultural and energy sectors, contributing to environmental and economic sustainability.