Волновый рост

Тонированные солнечные панели для выращивания зеленных культур – две выгоды в одном решении

Ученые из Кембриджского университета протестировали эффективность тонированных полупрозрачных солнечных панелей для выработки электроэнергии и одновременного производства высококачественных сельскохозяйственных культур.

Целью исследования стала проверка утверждения о том, что новое направление в агротехнологиях – agrivoltaics – принесет фермерам более высокие доходы, в данном случае, при выращивании шпината и базилика.

Это не первый случай, когда урожай и электричество производятся одновременно с использованием полупрозрачных солнечных панелей. Но ученые для нового эксперимента взяли панели с оранжевым оттенком, чтобы наилучшим образом использовать длины волн - или цвета - света, который может проходить через них.

Тонированные солнечные панели поглощают синие и зеленые волны для выработки электроэнергии. Оранжевые и красные волны проходят сквозь, позволяя растениям под ними расти.

В то время как урожай получает меньше половины общего количества света, который ему полагался бы по стандартной агротехнологии, цвета, проходящие через панели, являются подходящими для вегетации.

«Для ценных культур, таких как базилик, стоимость произведенной электроэнергии просто компенсирует потери в производстве биомассы, вызванные тонированными солнечными панелями. Но когда стоимость урожая ниже, например, у шпината, это давало значительное финансовое преимущество. Выгода при выращивании шпината с одновременным производством электричества была на 35% выше, чем при выращивании одного шпината по обычной технологии», - сказал доктор Паоло Бомбелли, исследователь кафедры биохимии Кембриджского университета и руководитель работы.

Фото: Паоло Бомбелли, Кембриджский университет.

Исследование показало, что товарный урожай базилика, выращенного под окрашенными солнечными батареями, уменьшился на 15%, а шпината на 26% по сравнению с обычными условиями.

Однако корни шпината росли намного меньше, чем их стебли и листья: при меньшем количестве освещения растения вкладывали свою энергию в создание своих «биологических солнечных панелей» для захвата света.

Лабораторный анализ листьев шпината и базилика, выращенных под панелями, показал более высокую концентрацию белка в двух культурах в сравнении с обычными аналогами.

Ученые полагают, что растения могут производить дополнительный белок для улучшения их способность к фотосинтезу в условиях пониженного освещения.

Как бонус к уменьшенному освещению, более длинные стебли шпината облегчают сбор урожая, поднимая листья далее от почвы.

«С точки зрения фермера, было бы выгодно, если бы на вашей зелени росли более крупные листья - это съедобная часть растения, которую можно продавать. И поскольку мировой спрос на белок продолжает расти, технологии, которые могут увеличить количество белка из растительных культур также очень интересны», сказал Бомбелли.

Эксперименты проводились в Италии с использованием двух пробных культур. Шпинат (Spinacia oleracea) представляет собой урожай зимнего сезона: он может расти с меньшим количеством световых часов и переносить более холодную погоду. Базилик (Ocimum basilicum) представлял собой урожай летнего сезона, требующий много света и более высоких температур.

В настоящее время исследователи обсуждают дальнейшие испытания системы, чтобы понять, насколько хорошо она будет работать для других культур, и как рост при преимущественно красном и оранжевом свете влияет на растения на молекулярном уровне.

(Источник: www.sciencecodex.com).