Фото: news.ncsu.edu
Энергонезависимые теплицы — разработка ученых из Университета штата Северная Каролина
Сельское хозяйство может стать энергетически независимым благодаря новому поколению теплиц, как способны самостоятельно обеспечивать себя электричеством за счет солнечной энергии.
Проект инновационных теплиц будущего разработали ученые из Университета штата Северная Каролина, пишет hightech.fm.
Разработаны учеными теплицы, оборудованные прозрачными солнечными батареями, собирают энергию, поглощая только те волны света, которые не используются растениями в течение вегетационного периода.
«Растения используют лишь несколько длин волн света для фотосинтеза, и идея заключается в том, чтобы создать теплицы, которые производят энергию из этого неиспользованного света, в то же время пропуская большую часть фотосинтетической полосы света», — делится Брендан о’Коннор, автор исследования и доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина.
Эффективность проекта достигается путем использования органических солнечных элементов, которые позволяют настраивать спектр света, который поглощает солнечный элемент.
Исследователи использовали вычислительную модель для оценки того, сколько энергии может вырабатывать теплица, если на ее крыше установлены полупрозрачные органические солнечные элементы, и будет этой энергии достаточно, чтобы компенсировать количество энергии, необходимой для эффективной работы теплицы.
«Большая часть энергии в теплицах расходуется на отопление и охлаждение, поэтому наша модель была сосредоточена на расчете энергетического нагрузки, необходимой для поддержания оптимального диапазона температур для роста томатов», — отмечает ученый.
На исследуемых теплицах в Аризоне энергонезависимости удалось достичь за счет блокировки только 10% фотосинтетической полосы света. Однако, если производители хотят блокировать больше фотосинтетического света, они могут генерировать вдвое больше энергии. В Северной Каролине энергонезависимости теплицы удалось достичь блокируя 20% фотосинтетического света. В Висконсине теплицы не могли стать энергетически нейтральными, используя полупрозрачные солнечные элементы — для поддержки теплицы в тепле зимой нужно слишком много энергии. Однако, солнечные элементы могут удовлетворить до 46% потребности в теплицы.