Теплицы с прозрачными солнечными батареями сами обеспечивают себя электричеством

Сельское хозяйство может стать энергетически нейтральным благодаря новому поколению теплиц, на обслуживание которых уже не требуется электричество извне. Для этого ученые из Университета штата Северная Каролина придумали использовать солнечную энергию. Об этом пишут на сайте учебного заведения.

Теплицы, оборудованные прозрачными солнечными батареями, собирают энергию, поглощая лишь те волны света, длина которых не нужна растениям для процесса фотосинтеза.

«Растения используют только несколько длин волн света для фотосинтеза, и идея состоит в том, чтобы создать теплицы, которые производят энергию из этого неиспользованного света, в то же время пропуская большую часть фотосинтетической полосы света», — рассказыает Брендан О’Коннор, автор исследования и доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина. «Мы можем сделать это, используя органические солнечные элементы, потому что они позволяют нам настраивать спектр света, который поглощает солнечный элемент — поэтому мы можем сосредоточиться на использовании длин волн света, которые не используются растениями. Однако, до сих пор не было ясно, сколько энергии теплица могла бы собрать, если бы использовала эти полупрозрачные, селективные по длине волны, органические солнечные элементы».

Исследователи использовали вычислительную модель для оценки того, сколько энергии может вырабатывать теплица, если на ее крыше установлены полупрозрачные органические солнечные элементы, и будет ли этой энергии достаточно, чтобы компенсировать количество энергии, необходимое теплице для эффективной работы. Модель была разработана для оценки энергопотребления теплиц, выращивающих помидоры в точках Аризоны, Северной Каролины и Висконсина.

«Большая часть потребления энергии в теплицах исходит от отопления и охлаждения, поэтому наша модель была сосредоточена на расчете энергетической нагрузки, необходимой для поддержания оптимального диапазона температур для роста томатов», — говорит О’Коннор.

В Аризоне теплицы могут стать энергетически нейтральными, не требуя внешнего источника энергии и при этом блокируя только 10% фотосинтетической полосы света. Однако, если производители хотят блокировать больше фотосинтетического света, они могут генерировать вдвое больше энергии, чем требуется для работы теплицы. В Северной Каролине теплица может стать энергетически нейтральной, блокируя 20% фотосинтетического света. В Висконсине теплицы не могли стать энергетически нейтральными, используя полупрозрачные солнечные элементы — для поддержания теплицы в тепле зимой требуется слишком много энергии. Тем не менее, солнечные элементы могут удовлетворить до 46% потребности в теплице.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Как викинги и германцы пересекали Европу: анализ ДНК раскрыл пути древней миграции
Наука
Анализ «генеалогии» использовали для выявления опасных бактерий и вирусов
Наука
Астрофизики отследили источник радиосигнала из далекой галактики
Космос
Робот на водке, тараканы-киборги и механический голубь: необычные устройства 2024 года
Кейсы
Лучшее за 2024 год: интересные статьи партнеров
Кейсы
Борьба с ВИЧ, карта мозга и супер-земля: открытия 2024 года, изменившие мир
Кейсы
Чем запомнился 2024 год в изучении космоса: лунные миссии, успехи Маска и тайны темной материи
Кейсы
Неожиданное место активности гравитационных волн нашли в космосе
Космос
Астрономы нашли гигантский резервуар воды в космосе
Космос
У библейской горы в Иерусалиме обнаружили редкий артефакт
Наука
Кто-то смотрит в космос: посмотрите на туманность с необычной формой
Космос
Ученые превратили раковые клетки в нормальные  
Наука
Для мышей разработали VR-очки: они помогут исследовать мозг грызунов
Наука
В даркнете нашли группу, скупающую биометрию для обхода систем защиты
Новости
В обломках топлива с Фукусимы обнаружили радиоактивные вещества
Наука
В России запретили звонить с помощью IP-телефонии
Новости
Два робота вместе выполнили операцию по удалению предстательной железы
Новости
В Китае испытали «самый быстрый коммерческий поезд в мире»
Новости
Ископаемые эмбрионы на сотни миллионов лет древнее динозавров нашли в Китае
Наука
Tesla запустит в начале 2025 года мегафабрику аккумуляторов в Шанхае
Новости