Výzkumníci prokázali, že použití tónovaných, průsvitných solárních panelů může současně vyrábět elektřinu a produkovat výživné plodiny, což vede k vyšším vyhlídkám na příjmy pro zemědělce a maximalizaci využití zemědělské půdy.
Tím, že zemědělcům umožní diverzifikovat svá investiční portfolia, by tento nový systém mohl poskytnout finanční ochranu před kolísáním tržních cen nebo změnami poptávky a zmírnit rizika spojená s nespolehlivostí klimatu. Ve větším měřítku může výrazně zvýšit kapacitu solárního napájení pro výrobu elektřiny, aniž by to ovlivnilo zemědělskou produkci.
Toto není' poprvé, kdy byly poloprůhledné solární panely použity k produkci plodin a elektřiny současně, což je technika známá jako agrofotovoltaika. Ale v nové adaptaci vědci použili oranžově zbarvené panely, aby co nejlépe využili vlnové délky (nebo barvy) světla, které by jimi mohlo procházet.
Tónované solární panely absorbují modré a zelené vlnové délky a vyrábějí elektřinu. Oranžové a červené vlnové délky procházejí, což umožňuje rostlinám pod nimi růst. Zatímco plodiny pěstované ve standardních zemědělských systémech dostávají méně než polovinu svého celkového světla, barvy, které procházejí panely, jsou ty, které nejlépe vyhovují jejich růstu.
„U vysoce hodnotné plodiny, jako je bazalka, hodnota výroby elektřiny jednoduše vyrovná ztrátu produkce biomasy z tónovaných solárních panelů. Pokud však plodiny, jako je špenát, mají nižší hodnotu, má to značné finanční výhody. Řekl to vedoucí výzkumný pracovník Dr Paolo Bombelli z katedry biochemie University of Cambridge'
Za normálních podmínek pěstování je kombinovaná hodnota špenátu a elektřiny vyrobené pomocí barevného zemědělského fotovoltaického systému 35% vyšší než pěstování samotného špenátu. Pro srovnání, celkový finanční zisk za bazalku pěstovanou tímto způsobem je pouze 2,5%. Výpočet využívá aktuální tržní ceny: Bazalka se prodává asi za pětkrát více než špenát. Hodnota vyrobené elektřiny se vypočítává za předpokladu, že bude prodána italské národní síti, která studii provedla.
& quot;Naše výpočty jsou poměrně konzervativním odhadem celkové finanční hodnoty systému. Ve skutečnosti, pokud by farmáři kupovali elektřinu z národní sítě pro provoz svých domů, výhody by byly větší," řekl profesor Christopher Howe z Kalifornské univerzity v USA. Na výzkumu se podílela také katedra biochemie University of Cambridge'
Studie zjistila, že bazalka pěstovaná pod tónovanými solárními panely měla o 15 procent nižší prodejný výnos a špenát asi o 26 procent nižší než za normálních podmínek pěstování. Kořeny špenátu však rostou mnohem méně než stonky a listy: je k dispozici méně světla a rostlina vkládá energii do pěstování"bio-solárních panelů" zachytit světlo.
Laboratorní analýza listů špenátu a bazalky pěstovaných pod miskami ukázala, že oba měly vyšší koncentrace bílkovin. Vědci se domnívají, že rostliny mohou produkovat další proteiny, aby se zvýšila jejich schopnost fotosyntézy za snížených světelných podmínek. Aby se špenát přizpůsobil sníženému osvětlení, vytváří delší stonky, které usnadňují sklizeň tím, že z půdy zvedají listy.
„Z pohledu farmáře je výhodné, když vaše listová zelenina má větší listy, tedy jedlá část rostliny, kterou lze prodat. Vzhledem k tomu, že celosvětová poptávka po bílkovinách stále roste, je možné zvýšit bílkoviny v rostlinných plodinách Technologie obsahu by také byla velmi prospěšná.“
Hlavní autor studie', Dr. Eleanor Thompson z University of Greenwich, řekl:"S tolika plodinami, které v současnosti rostou pod jakýmsi průhledným krytem, nedochází k žádné ztrátě půdy pro další výrobu energie. pomocí barevných solárních panelů."
Všechny zelené rostliny přeměňují světlo ze slunce na chemickou energii, která podporuje jejich růst prostřednictvím fotosyntézy. Experimenty byly provedeny v Itálii za použití dvou testovacích plodin. Špenát (Spinacia oleracea) představuje ozimou plodinu: roste méně slunečního záření a snáší chladné počasí. Bazalka (Ocimum basilicum) představuje letní plodinu, která vyžaduje hodně světla a vyšší teploty.
Vědci v současné době diskutují o dalších zkouškách systému, aby zjistili, jak dobře systém funguje na jiných plodinách a jak pěstování pod převážně červeným a oranžovým světlem ovlivňuje plodiny na molekulární úrovni.