Skleník, který uvnitř dokáže nejen pěstovat plodiny, ale také vyrábět elektrickou energii, je jedním z nejinovativnějších a nejefektivnějších vývojů pro udržitelné zemědělství. Tento typ skleníků, tzv chytré solární skleníkyexistují a mění způsob výroby potravin. V nich rostou plodiny jako rajčata, okurky a papriky ve stejné kvalitě a kvantitě jako v tradičních sklenících, ale s další výhodou: generují energii.
Chtěli byste vědět, jak tyto solární skleníky fungují a proč představují budoucnost zemědělství? Níže vám to podrobně vysvětlíme.
Co jsou chytré solární skleníky?
L chytré solární skleníky Jsou to struktury, které umožňují růst plodin a zároveň vyrábějí elektřinu pomocí pokročilých fotovoltaických technologií. Tyto skleníky zachycují sluneční světlo prostřednictvím speciálně navržených solárních panelů pro výrobu elektřiny bez ohrožení růstu rostlin.
Výhoda těchto skleníků spočívá v použitých solárních panelech. Na rozdíl od běžných panelů mají tyto fotovoltaické panely a transparentní nebo poloprůhledné provedení což umožňuje, aby vlnové délky užitečné pro fotosyntézu prošly rostlinám. To zajišťuje, že rostliny dostávají dostatek slunečního světla k růstu, zatímco nevyužité světlo se přeměňuje na elektrickou energii.
Chytré skleníky jsou díky této technologii nejen energeticky soběstačné, ale dokážou ve srovnání s tradičními skleníky snížit i spotřebu energie a vody.
Jak fungují solární skleníky?
Tyto skleníky používají vlnové selektivní fotovoltaické panely (WSPV pro jeho zkratku v angličtině). Tyto panely byly navrženy tak, aby zachycovaly sluneční světlo a přeměňovaly je na elektřinu efektivněji než běžné solární panely. Klíčem k tomu, jak fungují, je, že vybírají vlnové délky světla, které rostliny nepotřebují k provádění fotosyntézy, což umožňuje, aby se zbytek užitečného světla dostal k plodinám.
Panely jsou impregnovány a purpurové luminiscenční barvivo, který absorbuje světelnou energii a přenáší ji na fotovoltaické pásy. Tyto pásy přeměňují sluneční energii na elektřinu, kterou lze použít k napájení systémů ve skleníku, jako jsou zavlažování, vytápění nebo ventilační systémy.
Tato technologie je navíc ve srovnání s tradičními panely levnější, což by pro zemědělce z dlouhodobého hlediska znamenalo výrazné úspory nákladů. Panely WSPV stojí přibližně o 40 % méně než běžné křemíkové panely a stojí 0,65 USD za vyrobený watt.
Vývoj těchto panelů byl proveden výzkumníky z Kalifornská univerzita v Santa Cruz, kteří úspěšně testovali jeho účinnost mimo jiné na plodinách, jako jsou rajčata, okurky, limetky, papriky a jahody.
Výhody použití solárních skleníků
Použití chytré solární skleníky Představuje nejen pokroky ve výrobě energie a snižování nákladů na energii, ale nabízí i další významné výhody:
- Úspora vody: Bylo prokázáno, že tyto skleníky umožňují snížit spotřebu vody o 5 % ve srovnání s klasickými skleníky. Rostliny totiž potřebují k růstu pod filtrovaným světlem solárních panelů méně vody.
- Klimatická odolnost: Tím, že se tyto skleníky méně spoléhají na externí zdroje energie a jsou schopny si vyrábět vlastní elektřinu, jsou odolnější vůči klimatickým změnám a nedostatku energie.
- Snížení emisí: Solární skleníky mohou přispět ke snížení globálních emisí CO2, protože k napájení svých elektrických systémů využívají místo fosilních paliv solární energii.
Kromě těchto přímých výhod by solární skleníky mohly pomoci zmírnit další velký ekologický problém: používání plastů ve skleníkovém zemědělství. Snížením potřeby externí energie by tyto skleníky umožnily efektivnější využití zdrojů plastů, a dokonce i možnost recyklace plastů použitých při jejich stavbě a provozu.
Rostou plodiny lépe v solárních sklenících?
Jednou z velkých otázek ohledně solárních skleníků bylo, zda by jejich použití negativně ovlivnilo plodiny. Testy provedené výzkumníky však potvrzují, že solární skleníky nejenže neškodí růstu rostlin, ale v některých případech plodiny rostou lépe než v tradičních sklenících.
V testech prováděných s rajčaty, okurkami, paprikami a jahodami 80 % plodin nebylo zasaženo. Navíc 20 % plodin rostlo ještě lépe pod solárními panely. To by mohlo být způsobeno regulací slunečního světla poskytovaného panely, což umožňuje přizpůsobit světelné podmínky specifickým potřebám každé rostliny.
Dalším pozitivním aspektem je, že rostliny prokázaly větší efektivitu při využívání vody. To je důležité zejména v oblastech, kde je nedostatek vody, jako je jižní Španělsko a Kalifornie, kde již byly realizovány některé z prvních prototypů solárních skleníků.
Projekty solárních skleníků v zemědělství
Globálně, solární skleníky Už nyní mění způsob pěstování potravin. V Kalifornii vedla University of Santa Cruz několik projektů, ve kterých byly tyto systémy implementovány ve velkoplošných plodinách. V Evropě zavedly pilotní projekty solárních skleníků také země jako Itálie a Francie.
Například v Itálii projekt v Puglii využíval solární skleníky k pěstování rajčat, zatímco ve Francii společnost Sun'Agri implementovala tuto technologii ve sklenících na jahody. Ve Španělsku vynikají projekty v jižní oblasti Almería, kde se v zemědělských oblastech začaly používat solární panely, které by umožnily vyrobit dostatek energie pro zásobování nejen skleníků, ale i okolních komunit.
Pokud jde o předpisy, je zřejmé, že vládní podpora je zásadní pro to, aby se tyto typy projektů staly rozšířenými a standardními. Agrivoltaika, tedy spojení zemědělství a solární energie, je jednou z nejrychleji rostoucích oblastí v oblasti obnovitelných zdrojů energie a udržitelnosti.
Budoucnost solárních skleníků
Odborníci se shodují, že chytré solární skleníky Představují důležitý vývoj v moderním zemědělství. Nejen, že umožňují udržitelnější produkci potravin, ale mohou pomoci zmírnit dopady změny klimatu a nedostatku zdrojů.
Realizace těchto skleníků je stále v rané fázi, ale jak se technologie vyvíjí a jejich náklady se snižují, jejich používání se pravděpodobně rozšíří. Země jako Španělsko s velkými plochami plodin pod umělými hmotami by mohly z této technologie velmi těžit.
Jedná se o slibné řešení pro řešení problémů, které představuje kombinace zemědělské výroby a energetických potřeb ve stále více zalidněném světě s méně zdroji.