Un nou tip de panou solar poate îndeplini o dublă funcție pe acoperișurile serelor, nu doar generând electricitate regenerabilă, ci și utilizând un colorant care modifică lumina pentru a ajuta la optimizarea fotosintezei în plantele de dedesubt.
În mod normal, punerea panourilor solare pe acoperișul unei sere nu ar fi o idee bună, deoarece panourile ar bloca razele soarelui să ajungă la plante, dar o companie desprinsă din UC Santa Cruz a dezvoltat o tehnologie nouă care permite luminii solare să treacă, schimbându-i totodată culoarea pentru a spori creșterea și sănătatea plantelor. Și un studiu recent confirmă că panourile solare LUMO de la Soliculture, despre care se spune că generează electricitate eficient și la un cost mai mic decât sistemele fotovoltaice convenționale, nu afectează negativ creșterea culturilor și, de fapt, contribuie la creșterea randamentelor la unele plante și la reducerea utilizării apei.
Lumină cu spectru modificat
Panourile Soliculture LUMO, care sunt Sisteme Fotovoltaice cu Selectare de Undă (WSPV) ce prezintă benzi fotovoltaice înguste încorporate într-un „colorant luminescent vibrant magenta” care poate absorbi unele dintre lungimile de undă albastre și verzi ale luminii solare, convertind în același timp o parte din lumina verde în lumină roșie, care „are cea mai mare eficiență pentru fotosinteza plantelor.” Un alt avantaj al WSPV-urilor este costul lor mai mic, despre care se spune că este de aproximativ 65 de cenți pe watt, sau cu 40% mai puțin decât panourile solare convenționale.
Michael Loik, profesor de studii de mediu la UC Santa Cruz, a publicat recent o lucrare în revista Earth’s Future care examinează efectele asupra fiziologiei plantelor de la utilizarea WSPV-urilor, care „reprezintă o nouă pârghie pentru decarbonizarea sistemului alimentar”, și concluzionează că tehnologia „ar trebui să faciliteze dezvoltarea serelor inteligente care maximizează eficiența utilizării energiei și a apei în timp ce cultivă alimente.”
Potrivit lui Loik, majoritatea (80%) dintre primele culturi de plante crescute în serele solare cu nuanțe magenta nu au fost afectate deloc de faptul că se aflau sub lumina cu spectru modificat a panourilor, în timp ce 20% „au crescut chiar mai bine.” O echipă condusă de Loik a monitorizat atât rata de fotosinteză, cât și producția de fructe la 20 de soiuri de plante, inclusiv roșii, castraveți, căpșuni, ardei, busuioc, lămâi și lime crescute în trei locații sub acoperișuri de seră magenta, și, deși nu au putut determina de ce 20% dintre plante au crescut mai viguros, au remarcat, de asemenea, o economie de 5% în utilizarea apei de către plantele de roșii.
De ce să pui panouri solare pe o seră
De ce este acest lucru atât de important? Serele, chiar dacă majoritatea se bazează pe lumina soarelui pentru a crește plantele din interior, utilizează și multă electricitate pentru a funcționa ventilatoarele, senzorii și echipamentele de monitorizare, controlul climei (căldură și/sau ventilație) și luminile, iar producția în sere crescând de 6 ori în ultimii 20 de ani, cererea globală de energie pentru sere crește și ea într-un ritm rapid. Cu sisteme precum acesta implementate în întreaga lume, ar putea contribui la transformarea serelor în spații autosustenabile, iar tehnologia „are potențialul de a deconecta serele de la rețea”, potrivit lui Loik.
Potrivit site-ului web Soliculture, LUMO este „primul Colector Solar Luminescent (LSC) disponibil comercial, produs în masă”, iar serele cu tehnologia instalată pe ele „generează energie la nivel internațional de peste 4 ani.” Perioada de recuperare se spune că este între 3 și 7 ani, cu o durată de viață de generare a energiei de peste 20 de ani, ceea ce ar putea duce la o economie de capital de 20-30% comparativ cu o seră convențională. Studiul complet al UC Santa Cruz menționat mai sus poate fi accesat aici: „Wavelength-Selective Solar Photovoltaic Systems: Powering Greenhouses for Plant Growth at the Food-Energy-Water Nexus.”
