Američtí vědci zjistili, že použití poloprůhledných fotovoltaických modulů se selektivní vlnovou délkou, které pohlcují modré světelné spektrum a přenášejí červené světlo na plodiny, může zvýšit výnosy plodin.
Lepší účinnost světelného spektra
Výzkumníci z Kalifornské univerzity v Davisu údajně zjistili, že červená část světelného spektra je účinnější pro pěstování rostlin, zatímco modrá část je lépe využitelná pro výrobu elektřiny pomocí solární technologie. V článku „Not All Light Spectra Were Created Equal: V nedávno zveřejněném článku v časopise Earth’s Future tvrdí, že jejich objev by mohl vést ke zvýšení účinnosti agrivoltaických systémů.
„Dnešní solární panely přijímají veškeré světlo a snaží se z něj vytěžit maximum,“ řekl Matteo Camporese, jeden z autorů článku. „Ale co kdyby nová generace fotovoltaických systémů mohla přijímat modré světlo pro čistou energii a předávat červené světlo plodinám, kde je pro fotosyntézu nejúčinnější?“
Model fotosyntézy a transpirace
Vědci vyvinuli model fotosyntézy a transpirace, který zohledňuje různá světelná spektra. Model reprodukoval reakci různých rostlin, včetně salátu, bazalky a jahod, na různá světelná spektra v kontrolovaných laboratorních podmínkách.
Výsledky naznačují, že modrá část světelného spektra nese více potenciální energie. A zároveň je „méně účinná z hlediska asimilace uhlíku a využití vody. Dále by mohla být účinně odfiltrovaná pro výrobu sluneční energie,“ uvedli vědci. Naopak červené spektrum by mohlo účinně produkovat biomasu a zvyšovat výnosy plodin.
Akademici se domnívají, že jejich model by mohl být využitý při budoucím vývoji poloprůhledných solárních modulů se selektivními vlnovými délkami.
Světelné spektrum a jeho studium
„Organická fotovoltaika poskytuje jedinečnou možnost sklízet některé části dopadajícího světelného spektra k výrobě energie a propouštět převážně ty části spektra, které jsou pro rostliny užitečnější,“ uvedli vědci. „K plnému využití tohoto potenciálu jsou zapotřebí přesné modely rostlin, které explicitně zohledňují světelná spektra pro výpočet produktivity plodin.“
Studie naznačuje, že agrivoltaické systémy selektivní podle vlnové délky by mohly být citlivé na faktory prostředí a typ plodiny. Autoři doporučují používat takové systémy spíše v oblastech s omezeným množstvím vody než v oblastech s omezeným slunečním zářením. Poznamenali také, že některé plodiny, například jahody, jsou méně citlivé na ošetření světlem s použitím různých světelných spekter.
„Proto by tento model mohl být použitý k předběžnému posouzení vhodnosti různých druhů rostlin pro použití v agrivoltaice,“ uzavřeli.
Zdroje: motor1, Vapol
