Электрогенерирующие солнечные теплицы доказали свою эффективность

04.11.2017, 04:14 Наука

Первые урожаи томатов и огурцов, выращенных внутри генерирующих электроэнергию солнечных теплиц, оказались такими же здоровыми, как и те, что выращивались в традиционных теплицах, свидетельствуя о том, что «умные» теплицы имеют большие перспективы для сельского хозяйства, заявили исследователи Калифорнийского университета в Санта-Крус.

Ведущий автор Майкл Лойк говорит: «Мы продемонстрировали, что умные теплицы могут поглощать солнечную энергию для производства электричества без снижения роста растений, что довольно интересно». Электрические солнечные теплицы используют светоотражающие фотогальванические системы (WSPV), новую технологию, которая генерирует электричество более эффективно и дешевле, чем традиционные фотоэлектрические системы. Такие теплицы оснащены прозрачными панелями с люминесцентным красителем, который поглощает свет и передает энергию узким фотогальваническим полоскам, где производится электричество. WSPV поглощают часть синих и зеленых длин волн света, позволяют остальному свету пройти.

Лойк с коллегами контролировали фотосинтез и производство 20 разновидностей томатов, огурцов, лимонов, перцев, клубники и базилика в двух местах на территории кампуса и в Уотсонвилле, в штате Калифорния. «Восемьдесят процентов растений не пострадали, а 20 процентов стали лучше расти», сказал Лойк. По его словам, помидоры и огурцы являются одними из лучших в мире производителей парниковых газов.

В дополнительных экспериментах была выявлена небольшая экономия воды, связанная с фотосинтезом томатов внутри таких теплиц. «Растения требовали на 5% меньше воды, чтобы расти на том же уровне, что и в традиционных теплицах», утверждает ученый. «Я думал, что растения будут расти медленнее, потому что под этими розовыми панелями темнее. Растения чувствительны не только к интенсивности света, но и к цвету, но, оказывается, растения растут так же хорошо».

По словам Лойка, сокращение потребления энергии в теплицах стало приоритетом, так как глобальное использование теплиц для производства продуктов питания за последние 20 лет увеличилось в шесть раз до более чем 9 миллионов акров. Теплицы используют электричество для контроля температуры и мощности вентиляторов, освещения и систем мониторинга.

Стоимость одной панели WSPV составляет 65 центов на ватт, примерно на 40 процентов меньше, чем стоимость традиционных кремниевых фотогальванических элементов. «Если теплицы генерируют электроэнергию на месте, уменьшая потребность во внешнем источнике, что еще более снижает выбросы парниковых газов», добавил Лойк.