Новые солнечные панели помогают фермерам использовать полный спектр света для повышения урожайности сельскохозяйственных культур

EcoWatch, основанная в 2005 году как экологическая газета из Огайо, представляет собой цифровую платформу, предназначенную для публикации качественного научно обоснованного контента по экологическим проблемам, причинам и решениям.

В то время как мир борется с климатическим кризисом и переходом от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии, сельскохозяйственные культуры и чистая энергия все чаще делят одну и ту же землю, а агривольтаика — выращивание сельскохозяйственных культур под тенью солнечных батарей — расширяется.

Теперь ученые изучают, как использовать спектр солнечного света таким образом, чтобы повысить эффективность агроэлектрических систем в районах с засушливыми сельскохозяйственными угодьями.

В новом исследовании ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе (UC Davis) обнаружили, что синяя часть светового спектра более эффективна для производства солнечной энергии, а красная часть спектра лучше для роста растений, сообщает пресс-служба. Об этом сообщил релиз из Калифорнийского университета в Дэвисе.

Исследование «Не все световые спектры были созданы равными: можем ли мы собирать свет для оптимального совместного производства продуктов питания и энергии?» была опубликована в журнале Earth's Future.

«Эта статья открывает двери для всех видов технологических достижений», — сказал в пресс-релизе доцент кафедры земельных, воздушных и водных ресурсов Калифорнийского университета в Дэвисе Мажди Абу Наджм, который помогал автору исследования. «Сегодняшние солнечные панели поглощают весь свет и стараются извлечь из него максимум пользы. Но что, если новое поколение фотогальваники сможет использовать синий свет в качестве чистой энергии и передавать красный свет на посевы, где он наиболее эффективен для фотосинтеза? "

Для исследования ученые разработали компьютерную модель фотосинтеза и транспирации, учитывающую различные световые спектры. Реакция таких растений, как базилик, клубника и салат, на различные световые спектры была воспроизведена моделью в лаборатории. Ученые обнаружили, что красный спектр можно усовершенствовать для выращивания продуктов питания, а синий спектр можно фильтровать для выработки солнечной энергии.

«С точки зрения растений, красные фотоны являются наиболее эффективными», — сказал Абу Наджм, как сообщает Modern Farmer. «Они не вызывают у растения жара».

Агривольтаика повышает эффективность землепользования, размещая солнечные батареи — совокупность нескольких солнечных панелей — между рядами сельскохозяйственных культур. Панели затеняют чувствительные к теплу фрукты, а также листовые овощи, а температура под солнечными панелями снижается за счет транспирации растений, что улучшает эффективность солнечных батарей.

«Мы не сможем прокормить еще 2 миллиарда человек за 30 лет, если будем лишь немного более эффективно использовать воду и продолжать в том же духе», — заявил Абу Наджм в пресс-релизе. «Нам нужно что-то преобразующее, а не постепенное. Если мы будем относиться к солнцу как к ресурсу, мы сможем работать в тени и генерировать электричество, одновременно производя урожай под землей. Киловатт-часы станут второстепенной культурой, которую можно собирать».

Поскольку количество пригодной для использования земли на Земле сокращается из-за изменения климата, чем больше у нас знаний о том, как изменения светового спектра влияют на растения, тем лучше люди смогут разработать сельскохозяйственные системы, которые сбалансируют использование воды, устойчивое управление земельными ресурсами и производство продуктов питания.

«К 2050 году на нашей планете будет [дополнительно] два миллиарда человек, и нам понадобится на 60 процентов больше еды, на 40 процентов больше воды и на 50 процентов больше энергии», — сказал Абу Наджм, как сообщает Modern Farmer. «[Мы] оптимизируем бесконечно устойчивый ресурс. Если появится технология, позволяющая создавать эти панели, тогда нет предела тому, насколько мы можем быть оптимизированы».

Зарегистрировавшись, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности, а также получать электронные сообщения от EcoWatch Media Group, которые могут включать маркетинговые акции, рекламу и спонсируемый контент.

Зарегистрировавшись, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности, а также получать электронные сообщения от EcoWatch Media Group, которые могут включать маркетинговые акции, рекламу и спонсируемый контент.

Последние статьи