Các nhà khoa học phân tích liệu việc trồng cỏ và cỏ ba lá bên dưới các tấm pin mặt trời có thể làm tăng lượng carbon hữu cơ trong đất (SOC) hay không, sau khi đo lường kết quả từ một nhà máy điện mặt trời ở Nhật Bản. Họ thử nghiệm hơn 20 khu vực trong nhà máy điện, phát hiện rằng cacbon hữu cơ trong đất tăng lên.
Chu trình carbon liên quan đến các tương tác giữa khí quyển, đất và thực vật. Thực vật hấp thụ CO₂ thông qua quá trình quang hợp, sau đó góp phần tạo ra SOC thông qua các chất cặn bã mà vi khuẩn trong đất phân hủy, giải phóng CO₂ trở lại khí quyển. Các nhà khoa học trồng hạt giống dưới các tấm pin trong một nhà máy điện mặt trời và đo hàm lượng SOC bằng ba phương pháp khác nhau.
Các phép đo thực hiện tại một công viên năng lượng mặt trời ở Akaiwa, tỉnh Okayama, Nhật Bản, hoạt động từ năm 2021. Tổng diện tích 494.773,18 m² bên dưới các tấm pin mặt trời được phủ bằng cỏ và cỏ ba lá. Phân bón, hạt giống và sợi được trộn trong dung dịch để ngăn xói mòn. Ba phương pháp đo được áp dụng tại ba địa điểm: mất mát khi đốt cháy (LOI), Tyurin và đo tổng lượng carbon hữu cơ (TOC).
Phương pháp LOI ước tính carbon hữu cơ bằng cách đốt đất và đo trọng lượng giảm đi, phương pháp Tyurin dùng phản ứng hóa học để oxy hóa carbon và chuẩn hóa để đo lượng carbon đó, còn phương pháp TOC đo trực tiếp CO₂ từ đất bị đốt cháy. Nhóm nghiên cứu nhận thấy sự thay đổi đáng kể trong các phép đo SOC giữa ba phương pháp. Phương pháp LOI và Tyurin mang lại kết quả tương tự, khác biệt rõ rệt so với kết quả thu được thông qua quá trình đốt khô tự động sử dụng máy đo TOC.
Dựa trên điều đó, các nhà nghiên cứu quyết định tập trung vào phương pháp LOI, sử dụng phương pháp này để đo 21 địa điểm đất khác ở khắp nơi thử nghiệm. Mặc dù phương pháp LOI tỏ ra khả thi, nhưng việc sử dụng các kỹ thuật chính xác hơn (ví dụ như đốt khô tự động) và ở các lớp đất sâu hơn sẽ củng cố các đánh giá trong tương lai, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.
Theo kết quả từ tất cả địa điểm được đo, SOC tại dự án Okayama có mức tăng hằng năm khoảng 0,927 tC/ha (3,397 tCO₂e/ha), dẫn đến lượng khí nhà kính (GHG) ròng bị loại bỏ là 85,8 tCO₂e trong hai năm. Nhóm nghiên cứu cũng cho rằng, thảm thực vật dưới tấm pin được quản lý tốt có thể tiếp tục mang lại mức giảm hằng năm khoảng 168,1 tCO₂e.
Bằng cách tích hợp cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo với việc loại bỏ carbon dựa trên thảm thực vật, phương pháp này mở ra hướng đi đầy hứa hẹn để giảm phát thải và tạo ra tín chỉ carbon. Nó có thể bổ sung cho các nỗ lực đang diễn ra trong quản lý rừng, đặc biệt ở những khu vực có địa hình dốc, nhóm nghiên cứu cho biết.
Thí nghiệm này được mô tả chi tiết trong bài viết “Tín dụng carbon hữu cơ trong đất từ việc trồng cỏ và cỏ ba lá bên dưới tấm pin mặt trời” được công bố trên tạp chí Environmental Challenges.
