Вчені щорічно отримують 789 кг олії та 891 МВт*год сонячної енергії з гектара землі

Група вчених з Університету Кордови розробила модель для перевірки інтеграції фотоелектричних установок із сонячними колекторами, розташованими рядами серед живих огорож оливкових плантацій. Про це пише Interesting Engineering.

Будівництво фотоелектричних установок на землях, традиційно використовуваних для сільського господарства, вже багато років викликає дискусії та суперечки. Цей підхід відомий як "агровольтаїчна" технологія, яка вивчає інтеграцію сонячних колекторів у сільськогосподарські плантації, що дає змогу виробляти енергію, не жертвуючи виробництвом сільськогосподарських культур.

Вони доходять висновку, що ці види діяльності можуть співіснувати і що їхня сукупна продуктивність насправді вища, що створює безпрограшну ситуацію.

Сонячна енергія та оливкова олія

Проєкт є результатом роботи п'яти дослідників з Університету Кордови. Команда пояснює, що імітаційні моделі, такі як розроблена ними, є потужними інструментами в дослідженнях. Вони дають змогу дослідникам перевіряти ефективність ідеї перед її реалізацією в "реальному світі", що призводить до економії як витрат, так і часу.

У цьому випадку моделі, що імітують виробництво олії на оливкових плантаціях, були об'єднані з моделями, що передбачають, як сонячні колектори, розташовані рядами, вловлюють випромінювання і перетворюють його на електричну енергію.

Якщо кінцевою метою є оптимізація землекористування, ця модель довела ефективність агровольтаїки. У дослідженні робиться висновок про те, що спільне виробництво більш ефективне, ніж коли ці два види діяльності здійснюються окремо.

У цих мутуалістичних відносинах сільськогосподарське і фотоелектричне виробництво виграють одне від одного. Затінення, створюване сонячними колекторами, діє як вітрозахист, не конкуруючи за воду. Водночас евапотранспірація рослин сприяє зниженню температури сонячних колекторів, що потенційно збільшує вироблення енергії.

Дослідники пояснюють, що розроблена модель дає змогу тестувати різні комбінації колекторів, варіюючи їхню висоту, ширину та відстань між рядами. Цей аналіз допомагає визначити найбільш вигідну остаточну конструкцію.

Спільна земля

Хоча результати в більшості вивчених сценаріїв позитивні, необхідно враховувати безліч факторів. Наприклад, дослідження показує, що ущільнення землекористування — шляхом звуження рядів і збільшення ширини і висоти колекторів — підвищує ефективність використання випромінювання як сонячними колекторами, так і живими огорожами з оливкових гаїв.

Однак скорочення доступного простору може ускладнити деякі завдання з управління оливковим гаєм або ускладнити доступ до сільськогосподарської техніки. Ключовим моментом, як і в будь-яких симбіотичних відносинах, є досягнення балансу.

Модель імітує сонячне випромінювання в оливкових живоплотах агроелектричних систем. Як інновація вона також враховує загасання випромінювання через полог культури. Ця модель дає змогу оцінити як виробництво електроенергії, так і олії на оливковому агроелектричному об'єкті.

Видобуток нафти досягає піку за мінімальних відстаней між рядами і використання сонячних трекерів меншого розміру, тоді як вироблення електроенергії максимізується за коротших відстаней між рядами і використання сонячних трекерів більшого розміру.

Використовуючи цю всеосяжну модель, дослідники систематично моделювали виробництво електроенергії та нафти різними агроелектричними конструкціями. Типові параметри включали живі огорожі, розташовані на відстані 10 метрів одна від одної, з сонячними трекерами завширшки і заввишки 3 метри.

Раніше ми писали, що найнебезпечніший газ у світі вчені перетворили на джерело зеленої енергії. Метод був натхненний природою, зокрема фотосинтезом, але з використанням каталізатора із золота, паладію та нітриду галію.