Staklenik koji ne samo da može uzgajati usjeve unutra, već i proizvoditi električnu energiju, jedan je od najinovativnijih i najučinkovitijih razvoja za održivu poljoprivredu. Ova vrsta staklenika, poznata kao pametni solarni staklenici, postoje i mijenjaju način proizvodnje hrane. U njima usjevi poput rajčice, krastavaca i paprike rastu jednakom kvalitetom i količinom kao u tradicionalnim staklenicima, ali s dodatnom prednošću: stvaraju energiju.
Želite li znati kako ovi solarni staklenici rade i zašto predstavljaju budućnost poljoprivrede? U nastavku vam to detaljno objašnjavamo.
Što su pametni solarni staklenici?
The pametni solarni staklenici To su strukture koje omogućuju rast usjeva dok proizvode električnu energiju korištenjem naprednih fotonaponskih tehnologija. Ovi staklenici hvataju sunčevu svjetlost putem posebno dizajniranih solarnih ploča za proizvodnju električne energije bez ugrožavanja rasta biljaka.
Prednost ovih staklenika je u korištenim solarnim panelima. Za razliku od konvencionalnih panela, ovi fotonaponski paneli imaju a prozirni ili poluprozirni dizajn što omogućuje da valne duljine korisne za fotosintezu prođu do biljaka. Time se osigurava da biljke primaju dovoljno sunčeve svjetlosti za rast, dok se neiskorištena svjetlost pretvara u električnu energiju.
Zahvaljujući ovoj tehnologiji, pametni staklenici nisu samo energetski samodostatni, već također mogu smanjiti potrošnju energije i vode u usporedbi s tradicionalnim staklenicima.
Kako rade solarni staklenici?
Ovi staklenici koriste fotonaponski paneli selektivne valne duljine (WSPV za akronim na engleskom). Ovi paneli su dizajnirani da hvataju sunčevu svjetlost i pretvaraju je u električnu energiju učinkovitije od konvencionalnih solarnih panela. Ključ njihovog rada je taj što odabiru valne duljine svjetlosti koje biljkama nisu potrebne za fotosintezu, dopuštajući ostatku korisne svjetlosti da dopre do usjeva.
Ploče su impregnirane a magenta luminiscentna boja, koji apsorbira svjetlosnu energiju i prenosi je na fotonaponske trake. Ove trake pretvaraju sunčevu energiju u električnu, koja se može koristiti za napajanje sustava unutar staklenika, kao što su sustavi navodnjavanja, grijanja ili ventilacije.
Osim toga, ova tehnologija je jeftinija u usporedbi s tradicionalnim panelima, što bi dugoročno značilo značajne uštede troškova za poljoprivrednike. WSPV paneli koštaju otprilike 40% manje od konvencionalnih silikonskih panela, koštajući 0,65 USD po proizvedenom vatu.
Razvoj ovih panela proveli su istraživači iz Kalifornijsko sveučilište u Santa Cruzu, koji su uspješno testirali njegovu učinkovitost na usjevima kao što su rajčica, krastavci, limeta, paprika i jagode, među ostalima.
Prednosti korištenja solarnih staklenika
El uso pametni solarni staklenici Ne samo da predstavlja napredak u proizvodnji energije i smanjenju troškova energije, već nudi i druge značajne prednosti:
- Ušteda vode: Pokazalo se da ovi staklenici omogućuju smanjenje potrošnje vode za 5% u usporedbi s konvencionalnim staklenicima. To je zato što je biljkama potrebno manje vode za rast pod filtriranom svjetlošću solarnih panela.
- Otpornost na klimu: Budući da se manje oslanjaju na vanjske izvore energije i mogu proizvesti vlastitu električnu energiju, ti su staklenici otporniji na klimatske promjene i nestašicu energije.
- Smanjenje emisije: Solarni staklenici mogu pridonijeti smanjenju globalnih emisija CO2 budući da koriste solarnu energiju umjesto fosilnih goriva za napajanje svojih električnih sustava.
Uz ove izravne prednosti, solarni staklenici mogli bi pomoći u ublažavanju još jednog velikog ekološkog problema: upotrebe plastike u stakleničkoj poljoprivredi. Smanjenjem potrebe za vanjskom energijom, ovi bi staklenici omogućili učinkovitije korištenje plastičnih resursa, pa čak i mogućnost recikliranja plastike koja se koristi u njihovoj izgradnji i radu.
Rastu li usjevi bolje u solarnim staklenicima?
Jedno od velikih pitanja o solarnim staklenicima bilo je hoće li njihova uporaba negativno utjecati na usjeve. Međutim, testovi koje su proveli istraživači potvrđuju da solarni staklenici ne samo da ne štete rastu biljaka, već u nekim slučajevima usjevi rastu bolje nego u tradicionalnim staklenicima.
U testovima provedenim s rajčicama, krastavcima, paprikom i jagodama, 80% usjeva nije pogođeno. Nadalje, 20% usjeva još je bolje raslo ispod solarnih panela. To bi moglo biti zbog regulacije sunčeve svjetlosti koju pružaju paneli, omogućujući prilagodbu uvjeta osvjetljenja specifičnim potrebama svake biljke.
Drugi pozitivan aspekt je da su biljke pokazale veću učinkovitost u korištenju vode. Ovo je posebno važno u područjima gdje je voda rijetka, poput južne Španjolske i Kalifornije, gdje su neki od prvih prototipova solarnih staklenika već implementirani.
Projekti solarnih staklenika u poljoprivredi
Globalno gledano, solarni staklenici Oni već mijenjaju način na koji se uzgaja hrana. U Kaliforniji je Sveučilište Santa Cruz vodilo nekoliko projekata u kojima su ovi sustavi implementirani u velike usjeve. U Europi su zemlje poput Italije i Francuske također provele pilot projekte solarnih staklenika.
Primjerice, u Italiji je projekt u Pugliji koristio solarne staklenike za uzgoj rajčica, dok je u Francuskoj tvrtka Sun'Agri ovu tehnologiju implementirala u staklenike za jagode. U Španjolskoj se ističu projekti u južnoj regiji Almería, gdje su se solarni paneli počeli koristiti u poljoprivrednim područjima koji bi proizveli dovoljno energije za opskrbu ne samo staklenika, već i okolnih zajednica.
Što se tiče regulative, evidentno je da je državna potpora ključna da bi ovakvi projekti postali rašireni i standardni. Agrivoltaika, odnosno spoj poljoprivrede i solarne energije jedno je od najbrže rastućih područja u području obnovljivih izvora energije i održivosti.
Budućnost solarnih staklenika
Stručnjaci se slažu da pametni solarni staklenici Oni predstavljaju važnu evoluciju u modernoj poljoprivredi. Ne samo da omogućuju održiviju proizvodnju hrane, već mogu pomoći u ublažavanju učinaka klimatskih promjena i nestašice resursa.
Implementacija ovih staklenika još je u ranoj fazi, ali kako tehnologija napreduje i njihovi troškovi se smanjuju, njihova će se uporaba vjerojatno raširiti. Zemlje poput Španjolske, s velikim površinama usjeva pod plastikom, mogle bi imati velike koristi od ove tehnologije.
Ovo je rješenje koje obećava za rješavanje izazova koje predstavlja kombinacija poljoprivredne proizvodnje i energetskih potreba u sve naseljenijem svijetu s manje resursa.