Des perspectives encourageantes pour les systèmes d’irrigation à énergie solaire

Photo : FAO

Les systèmes d’irrigation à énergie solaire font maintenant partie des technologies écologiques et abordables pour les petites et grandes exploitations agricoles dans les pays en développement. Dans un nouveau rapport publié aujourd’hui, la FAO a insisté sur le fait qu’ils devaient cependant être bien gérés et réglementés afin d’éviter les risques d’utilisation non durable de l’eau. La forte baisse du prix des panneaux photovoltaïques est encourageante dans le sens où elle peut contribuer à améliorer la capacité d’irrigation. Une nouvelle réduction des prix pourrait entraîner une révolution dans certains endroits, comme par exemple en Afrique subsaharienne où seul trois pour cent des terres cultivées sont irriguées, soit trois fois moins que la moyenne mondiale. Version arabe en bas de la page.

« La rapide expansion des systèmes d’irrigation à énergie solaire offre des solutions viables qui prennent en compte le lien entre eau, énergie et alimentation, donnant ainsi aux petits exploitants agricoles l’opportunité d’améliorer leurs moyens d’existence, leur prospérité économique et leur sécurité alimentaire», a déclaré Mme Maria Helena Semedo, Directrice générale adjointe de la FAO.

La FAO a présenté un aperçu général des avantages et des risques liés à l’irrigation à énergie solaire à l’occasion d’un forum international qui se tenait à Rome (du 12 au 13 avril 2018), organisé en partenariat avec Promouvoir l’agriculture : un défi énergétique de taille pour le développement (PAEGC), le Fonds international de développement agricole (FIDA), l’Institut international de gestion de l’eau ((IWMI) et le Programme de recherche sur l’ eau, la terre et les écosystèmes (WLE).

Le rapport mondial de la FAO, ainsi qu’une boîte à outils sur les systèmes d’irrigation à énergie solaire, disponibles en ligne et développés de manière conjointe avec le Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit allemande ont été officiellement lancés lors de la Conférence. Tous deux ont été conçus pour fournir des conseils pratiques à destination des usagers et des décideurs politiques et financiers.

«Une énergie solaire moins coûteuse permettrait également de s’assurer qu’une bonne gestion de l’eau est appliquée et que de bons systèmes de gouvernance sont en place. Nous devons penser de manière stratégique à la manière dont cette technologie pourrait être utilisée afin d’encourager une utilisation plus durable des ressources en eau souterraine et éviter ainsi de nombreux risques, tels que le gaspillage d’eau et le prélèvement excessif d’eau souterraine », a précisé M. Eduardo Mansur, Directeur de la Division des terres et des eaux de la FAO.

De nouvelles possibilités

A l’échelle mondiale, près de 20 pour cent des terres cultivées sont irriguées et elles contribuent à près de 40 pour cent de l’ensemble de la production alimentaire. L’irrigation stimule la production agricole de diverses manières, en favorisant notamment la variété des cultures chaque année.

L’Afrique subsaharienne et l’Amérique latine utilisent relativement peu de systèmes d’irrigation sur les terres cultivées, ce qui pourrait leur apporter des gains considérables.

Selon le rapport de la FAO, les systèmes d’irrigation à énergie solaire sont en mesure de réduire de plus de 95 pour cent les émissions de gaz à effet de serre pour chaque unité d’énergie utilisée pour le pompage d’eau, par rapport aux alternatives proposées par les réseaux électriques fonctionnant au diesel ou encore aux combustibles fossiles.

Evaluer la viabilité économique d’un système d’irrigation à énergie solaire aujourd’hui requiert la prise en compte de nombreux paramètres dont la taille et la configuration du système, la capacité de stockage de l’eau, la faisabilité, la profondeur du puits, l’éloignement de la zone et le type de sol irrigué. Les périodes appelées «périodes de remboursement» à la suite de tels investissements dépendront des conditions citées ci-dessus, des cultures, des marchés et des mesures incitatives prises par le gouvernement par rapport aux prix.

La FAO exhorte les gouvernements à revoir leurs mécanismes incitatifs en vue de favoriser les « subventions vertes» par opposition aux subventions concernant les combustibles fossiles.

La gestion de l’eau

Les pompes d’irrigation solaire pourraient également entraîner des taux d’extraction non durable de l’eau souterraine, tandis que les agriculteurs chercheront à étendre leurs zones de plantation ou à s’orienter vers des cultures nécessitant davantage d’eau. En Inde, par exemple, près de 30 pour cent des aquifères sont déjà considérés comme ayant un statut critique.

Selon le rapport, si un système d’irrigation goutte à goutte adapté peut permettre de faire des économies d’eau, assumer qu’il en sera de même au sein d’une ferme serait faux. Des décisions politiques liées à l’irrigation devront être prises et mises en œuvre sur de vastes zones, sachant que les pluies, les eaux de surface, l’eau souterraine, l’humidité du sol et le procédé d’évaporation découlant des différentes utilisations de la terre font tous partie du même cycle hydrologique.

Les systèmes solaires modernes sont utiles afin d’améliorer la gouvernance liée à l’eau, avec notamment des appareils de contrôle électronique qui apportent des informations en temps réel sur le niveau des réservoirs, les débits de pompe et les eaux de forage. Des informations qui pourront permettre de prendre des décisions réglementaires et d’anticiper une utilisation excessive de l’eau. L’Inde et l’Egypte sont actuellement en train d’expérimenter cette approche. L’une des alternatives viables avancées serait de baser les tarifs de l’eau sur les chiffres liés à l’offre et à la demande en eau qui sont déterminés grâce à l’imagerie satellitaire et thermale, une technique également abordable pour les parcelles individuelles, comme cela est visible sur le Portail en libre accès de la FAO sur la productivité de l’eau (WaPor).

L’une des principales recommandations de la FAO pour une meilleure utilisation des irrigations solaires est de s’assurer que l’eau ne soit pas prélevée sans qu’un plan de gestion adéquate soit mis en place.

Le chemin est encore long pour y arriver. Une étude menée par plusieurs experts techniques issus de 25 pays suggère qu’alors que les trois quarts des nations possèdent des politiques et des programmes gouvernementaux qui encouragent l’irrigation à petite échelle, moins de la moitié d’entre elles sont dotées de réglementations limitant le prélèvement d’eau souterraine à de telles fins.

Les panneaux solaires produisent de l’énergie même lorsque l’irrigation n’est pas nécessaire, facilitant ainsi l’usage de décortiqueuses à riz, de meules, de purificateurs d’eau et d’unités de stockage du froid, tous contribuant par ailleurs au développement rural et à la hausse des revenus. Dans certains cas, l’énergie solaire peut également devenir une « culture rémunératrice» si les agriculteurs sont encouragés à réduire le pompage excessif de l’eau, en optant par exemple pour des piscines et en vendant leur surplus d’énergie aux réseaux électriques.

توقعات إيجابية بشأن أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية

قال تقرير جديد نشرته منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) اليوم إن أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية أصبحت الآن تقنيات قليلة التكلفة وصديقة للمناخ ومتاحة لكبار وصغار المزارعين في الدول النامية، ولكن يجب إدارة وضبط هذه الأنظمة بدقة لتجنب خطر الاستخدام غير المستدام للمياه. ويمنح الهبوط الحاد والمستمر في أسعار الألواح الكهروضوئية زخماً جديداً لمصدر الطاقة المتجددة هذا باعتباره وسيلة لتعزيز قدرات الري. ويمكن لتخفيضات أخرى في الأسعار أن تُحدث تغييرات جذرية في أماكن مثل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، حيث لا يتم ري سوى 3 بالمائة من المساحة المزروعة، أي أقل من المتوسط العالمي بسبعة أضعاف.

وبهذا الشأن قالت نائبة المدير العام للفاو هيلينا سيميدو: « يوفر التوسع السريع لأنظمة الري قليلة التكلفة التي تعمل بالطاقة الشمسية حلولاً قابلة للتطبيق في مجالات المياه والطاقة والأغذية، مما يوفر فرصة كبيرة لأصحاب الحيازات الصغيرة لتحسين سبل معيشتهم والازدهار اقتصادياً وتعزيز الأمن الغذائي ». وقد قدمت الفاو نظرة عالمية عامة حول مزايا ومخاطر أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية خلال منتدى عالمي استضافته في روما يومي 12 و13 ابريل/ نيسان بالتعاون مع مبادرة دفع الزراعة: تحدي الطاقة الكبير من أجل التنمية (PAEGC)، والصندوق الدولي للتنمية الزراعية (IFAD)، والمعهد الدولي لإدارة المياه (IWMI)، وبرنامج بحوث المياه والأراضي والنظم الإيكولوجية (WLE).

وتم خلال المؤتمر إطلاق التقرير العالمي للفاو ومجموعة أدوات أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية واللذين تم إعدادهما بالتعاون مع الجمعية الألمانية للتعاون الدولي (GIZ) من أجل توفير دليل توجيه عملي للمستخدمين وصناع القرار والممولين. ومن جانبه قال ادواردو منصور، مدير قسم الأراضي والمياه في الفاو: « بفضل الفرصة التي توفرها الطاقة الشمسية قليلة التكلفة تم توفير وتطبيق أنظمة مناسبة لإدارة ومراقبة المياه. يجب علينا التفكير بطريقة استراتيجية حول كيفية استخدام هذه التكنولوجيا لتشجيع مزيد من الاستخدام المستدام لموارد المياه الجوفية لتجنب العديد من المخاطر مثل هدر المياه والإفراط في استخراج المياه الجوفية. »

إمكانيات جديدة

على المستوى العالمي، يتم ري 20 في المائة من الأراضي المزروعة، تساهم بحوالي 40 في المائة من إجمالي انتاج الغذاء. يعزز الري الإنتاجية الزراعية بطرق متعددة، بما فيها المساعدة في انتاج محاصيل أكثر وذات تنوع أكبر. في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وأمريكا اللاتينية، يُستخدم الري على نطاق أضيق نسبياً، بما يشير إلى احتمال تحقيق مكاسب كبيرة هناك. وحسب تقرير الفاو، يمكن لأنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية أن تقلص انبعاث غازات الاحتباس الحراري لكل وحدة طاقة مستخدمة لضخ المياه بنسبة تزيد عن 95 في المائة مقارنة بالبدائل التي تعمل على الديزل أو شبكات الكهرباء التي تعمل بالوقود الأحفوري.

ويتطلب تقييم الجدوى الاقتصادية لنظام ري يعمل بالطاقة الشمسية الأخذ في الاعتبار مجموعة واسعة من العوامل، من بينها حجم النظام وكيفية ترتيبه، والسعة والإمكانية التخزينية للمياه، وعمق البئر، والبعد الجغرافي للمنطقة، ونوع التربة المراد ريها. وتعتمد ما تسمى « فترة جني الثمار » لمثل هذه الاستثمارات على هذه العوامل، وعلى المحاصيل والأسواق، وكذلك على وجود حوافز تسعير حكومية. وتحث الفاو الحكومات على مراجعة أنظمة الحوافز لديها بما يمنح الأفضلية لـ « إعانات خضراء » بدل الإعانات المقدمة للوقود الأحفوري.

إدارة المياه

يمكن لمضخات الري العاملة بالطاقة الشمسية أيضاً أن تتسبب في استخراج غير مستدام للمياه الجوفية، إذ قد يسعى المزارعون إلى توسيع نطاق المناطق المزروعة أو الانتقال إلى محاصيل أكثر استخداماً للمياه. فعلى سبيل المثال فإن حوالي 30 في المائة من أحواض المياه الجوفية في الهند تعتبر الآن في وضع حرج. ويقول التقرير إنه مع أن الري بالتنقيط يمكن أن يوفر المياه، فإن الافتراض بأن هذا يحدث بطريقة أوتوماتيكية على مستوى المزرعة هو افتراض خاطئ. فالقرارات المتعلقة بسياسات الري يجب اتخاذها بعد إجراء حسابات مياه مناسبة في مناطق أوسع، وذلك لأن الهطولات المطرية والمياه السطحية والمياه الجوفية ورطوبة التربة وعمليات التبخر المرتبطة بالاستخدامات المختلفة للأراضي كلها جزء من نفس الدورة الهيدرولوجية.

وتوفر الأنظمة الحديثة العاملة بالطاقة الشمسية أدوات مفيدة لتحسين حوكمة المياه، حيث تستطيع أجهزة السيطرة الالكترونية تقديم معلومات آنية حول مستوى المياه في الخزانات وسرعة المضخة ومستويات المياه في الآبار، وهو ما قد يساعد في نهاية المطاف على اتخاذ قرارات تنظيمية لاستباق الاستخدام المفرط عن بعد. تقوم كل من الهند ومصر بتجربة هذه الطريقة. والبديل الآخر الممكن هو فرض رسوم على استخدام المياه فيما يتعلق بحسابات العرض والطلب كما تحددها صور الأقمار الاصطناعية والصور الحرارية، وهي وسيلة سهلتها بوابة الفاو للوصول المفتوح لإنتاجية المياه (WaPor) حتى على مستوى الحقول الفردية.

إحدى التوصيات الأساسية للفاو فيما يتعلق بالري باستخدام الطاقة الشمسية هي ضمان عدم استخراج المياه بدون وجود خطة مناسبة لإدارة المياه. وهنا ثمة حاجة إلى المزيد من العمل. وتشير دراسة أجراها خبراء فنيون من 25 بلداً إلى أنه مع أن ثلاثة ارباع دول العالم لديها برامج وسياسات حكومية لتعزيز الري صغير النطاق، فإن أقل من النصف لديها أنظمة محددة تحد من استخراج المياه الجوفية لهذا الغرض.

وتنتج الألواح الشمسية الطاقة حتى في الأوقات التي لا يكون فيها حاجة إلى الري، وهو ما يخلق فرص هامة لتشغيل أجهزة تقشير الأرز والمطاحن وأجهزة تنقية المياه ووحدات التخزين البارد، وهو أمور تساهم جميعها في التنمية الريفية وتحسين الدخل. وفي بعض الحالات يمكن أن تصبح الطاقة الشمسية أيضاً « محصولاً مدراً للدخل » إذا ما تم تشجيع المزارعين على تقليل ضخ المياه عبر اللجوء إلى جمع وبيع الطاقة الفائضة لديهم إلى الشبكات الكهربائية.