Инженеры-экологи накрыли брокколи полупрозрачными солнечными панелями
В Швеции накрыли грядки с брокколи полупрозрачными солнечными панелями — и получили почти такой же урожай, а бонусом — электроэнергию. Эксперимент, результаты которого обнародовал журнал Cell Reports Physical Science, показал увеличение эффективности сельскохозяйственных земель в 1,18 раза.
«Идея простая — панели вырабатывают возобновляемую электроэнергию, пропуская при этом часть света к растениям, растущим под ними. Задача — выяснить, как использовать свет наиболее эффективно, распределяя разные участки солнечного спектра между ростом урожая и производством электроэнергии», — говорит инженер-эколог Сильвия Ма Лу из Мелардаленского университета, ведущий автор исследования.
Солнечные панели на полях защищают посадки от избытка солнца, града или сильных ливней, а заодно вырабатывают энергию, снижая счета фермеров за электричество. Но обычные батареи в этом качестве не применимы — не оставишь же растения без солнечного света.
Ботаники знают, что спектр и интенсивность солнечной радиации в большинстве случаев избыточны для агрокультур. Осталось выяснить, какую часть можно отфильтровать. Экспериментировать решили на брокколи. Построили две системы размером 20 на 20 метров из полупрозрачных пурпурных солнечных панелей из теллурида кадмия с разной степенью прозрачности. Третий участок, без панелей, был контрольным.
В течение вегетационного сезона 2024 года сравнивали брокколи на каждом участке, отслеживая условия окружающей среды, включая температуру воздуха, относительную влажность и влажность почвы, а также урожайность, состав питательных веществ и эффективность фотосинтеза.
Приятым сюрпризом стала незначительная разница в урожае между растениями под панелями и под открытым небом — 23,2%. Это если считать всю наземную биомассу, а если только товарную ее часть — разницы почти нет. Причина в том, что каждый отфильтрованный фотон брокколи, по подсчетам ученых, использовала в 4,5 раз рачительнее.
«Однако эти результаты специфичны для наших экспериментальных условий, и их следует подтвердить в других сезонах и при других конфигурациях систем», — признает Ма Лу.
Она обрисовала возможное будущее агровольтаики. В нынешнем виде полупрозрачные солнечные панели могут устанавливаться в теплицы или на личных приусадебных участках, а для масштабирования технологии необходимы, конечно, дальнейшие исследования.
Солнечная энергия стала самым дешевым источником электроэнергии в мире
