Урожай и электричество с одной грядки: ученые удивили новыми солнечными панелями

Ученые нашли способ объединить выращивание овощей с производством солнечной электроэнергии. В эксперименте с брокколи они использовали полупрозрачные панели пурпурно-розового цвета, которые пропускали часть солнечного света к растениям, а остальной использовали для производства электроэнергии.

Об этом пишет Popular Science.

Зачем фермерам розовые солнечные панели

Технологию, объединяющую сельское хозяйство и производство солнечной энергии, называют агровольтаикой. Ее принцип состоит в том, чтобы использовать один земельный участок одновременно для выращивания растений и установки солнечных панелей.

Обычные темные солнечные панели почти непрозрачны, поэтому они могут создавать слишком сильную тень. Для некоторых культур это означает меньшее количество света и соответственно потенциальное снижение урожайности.

Полупрозрачные цветные панели имеют другой принцип. Они часть солнечного излучения превращают в электроэнергию, а часть пропускают к растениям.

«Солнечные панели используют часть поступающего солнечного света для производства возобновляемой электроэнергии, в то же время позволяя части света проходить к растущим под ними культурам», — пояснила соавтор исследования Сильвия Ма Лу, инженерка из Университета Мелардален в Швеции.

Что происходит с брокколи под розовым светом

Для эксперимента исследователи выбрали брокколи, поскольку эта культура хорошо подходит к климату места проведения исследования в Швеции. На ферме они создали две конструкции площадью 20 на 20 метров из полупрозрачных панелей пурпурно-розового цвета, имевших разный уровень прозрачности.

Под панелями высадили брокколи, а еще на одном участке растения оставили под открытым солнцем. В течение сезона 2024 ученые сравнивали условия выращивания и результаты во всех трех вариантах.

Они измеряли температуру воздуха, относительную влажность, влажность почвы, урожайность, состав питательных веществ и эффективность фотосинтеза.

Результат оказался неожиданным: брокколи под розовыми панелями в 4,5 раза эффективнее использовали солнечный свет. При этом растения в конце концов сформировали головки такого же размера, как традиционная брокколи.

Однако был и недостаток: для созревания урожая растениям понадобилось примерно на 25 дней больше.

Почему цвет панелей имеет значение

Розово-пурпурное покрытие изменяет спектр света, проходящего к растениям. Именно это, по мнению исследователей, может помогать брокколи более эффективно использовать доступное излучение для фотосинтеза.

В то же время, ученые не утверждают, что любое розовое освещение автоматически ускоряет рост брокколи. Эксперимент касался конкретной конструкции полупрозрачных фотоэлектрических панелей, одновременно фильтровавших солнечный свет и производивших электроэнергию.

Интересно, что растения под двумя вариантами панелей с разной прозрачностью показали очень схожие результаты. По словам Ма Лу, панели с большей плотностью фотоэлектрических элементов могут производить больше электроэнергии, потому в будущем исследователям придется искать баланс между потребностями растений и производством тока.

Что фермеры могут получить от такой системы

Агровольтаические конструкции потенциально позволяют получать сразу два ресурса с одного участка — урожай и электроэнергию. Произведенный ток можно использовать для полива, работы сельскохозяйственной техники, охлаждения и хранения урожая.

Переизбыток электроэнергии потенциально можно подавать в сеть, создавая для фермеров дополнительный источник дохода. Сами панели могут частично защищать растения от чрезмерного солнца, града и сильных осадков.

Однако масштабное использование технологии пока рано называть готовым решением для всех фермерских хозяйств. Исследователи отмечают, что разные культуры могут по-разному реагировать на уровень освещения, а результат зависит и от климата и конструкции панелей.

Пока команда продолжает эксперименты с пурпурными панелями, а также тестирует красные и синие варианты. По словам Ма Лу, конструкции, подобные прототипу, на современном этапе могут быть особенно перспективны для небольших хозяйств, общественных садов и установки на крышах теплиц.

Что делать на огороде в октябре

Октябрь — время, когда на огороде одновременно нужно завершать уборку урожая и готовить участок к холодам. Часть овощей важно вовремя убрать, особенно если прогнозируются заморозки, в то время как морковь, пастернак, порей и некоторые виды капусты можно оставлять на грядках дольше. Об этом говорится в материале о том, какие овощи нельзя оставлять до морозов.

Параллельно огородники уже готовятся к подзимним посадкам. В октябре наступает время озимого чеснока, а сроки зависят не столько от конкретной даты в календаре, сколько от температуры почвы и погоды. В конце сентября специалисты рекомендовали уже подготовить грядку, чтобы к посадке земля успела осесть. Как подготовить грядку под озимый чеснок — актуальные советы накануне посадки.

В целом в октябре работы на участке не заканчиваются: кроме сбора поздних культур, можно готовить грядки к подзимнему посеву, убирать растительные остатки, мульчировать насаждения и позаботиться о теплолюбивых растениях. Что нужно успеть на огороде до холодов — актуальный календарь работ на октябрь.