Egy londoni nanotechnológiák kutatásával foglalkozó vállalat, a NextGen Nano, megalkototta azt az átlátszó, organikus fotovoltaikus napelemet, amellyel úgy állítható elő villamos energia az üvegházak tetején, hogy közben a panel nem folyásolja be a növények fényellátottságát és fejlődését.
A nagyhozamú üvegházi növénytermesztés alapvető feltételei, a klímakontrolláltság és a pótmegvilágítás megléte, nagyon magas energiafogyasztást hordoznak magukban. A Michigan-i Egytem kutatói kimutatták, hogy az üvegházi növénytermesztésben az energiafogyasztás a második legnagyobb működési költség, míg Cornell Egyetem szintén arra hívja fel a figyelmet, hogy a kontrollált környezetben történő termesztés előnyei mellett, nem hanyagolható el az sem, hogy mekkora mindennek az energiaintenzitása. Arra, hogy hogyan lehet fenntartható módon csökkenteni az energiaköltségeket, a NextGen Nano Poly Power® adhat egy innovatív megoldást.
A jövő napeleme: organikus fotovoltaikus napelem (OPV)
Amikor a gazdasági szempontok alapján pozitívan értékelendő, nagyteljesítményű perovszkit napelemek üvegházi használatáról van szó, meg kell említeni azt is, hogy ezek a típusú panelek anyagukban ólmot tartalmaznak. Ez esetben nem zárható ki annak az esélye sem, hogy a nehézfém akár bekerülhet a növényi szövetekbe, amivel végső soron már az élelmiszerben is megjelenhet az ólom. Ezzel szemben az organikus fotovoltaikus rendszer teljesen természetes anyagot, úgynevezett biopolimereket használ.
A NextGen Nano ennek megfelelően fejlesztett ki egy szabadalmaztatott átlátszó organikus fotovoltaikus (OPV) panelt, a PolyPower®-t, amely a napelemek következő generációjaként lesz használható. Az új fejlesztésű napelem rugalmas, tartós és környezetbarát biopolimerekből készül. A technológia célja, hogy felváltsa a hagyományos, törékeny és nehézfémeket tartalmazó napelemeket és fenntartható módon járuljon hozzá az üvegházak energiaellátottságához.
Az átlátszó napelem, amely energiát termel
Az Észak-Karolina Állami Egyetem (NCSU) és a NextGen Nano által végzett kísérletek során a napenergia előállításához használt fény hullámhosszának kiszűrésére speciális optikai bevonattal ellátott szerves napelemeket használnak. A napból érkező fény spektrumának fényáteresztő réteggel történő szabályozásával manipulálható a klorofilltartalom a növényekben, ezzel optimalizálva a fejlődésüket, miközben villamos energiát termelnek, amivel az üvegházban termesztéshez szükséges megvilágítást biztosítsák. A kiváló áttetszőséggel és energia kinyeréssel rendelkező OPV panelek gyakorlati vizsgálatakor kimutatták, hogy a kontroll, illetve a fényáteresztő panelek alatt termesztett növények között nincsen szignifikáns különbség.
A jelenlegi energiaválságban még inkább fény derült arra, hogy egyre nagyobb szükség van az üvegházak energiaellátásának diverzifikálására, amelyhez jó példa lehet akár a jövőben a NextGen Nano innovatív, környezetbarát, fényáteresztő napelemei, vagy ehhez hasonló további fejlesztések.
Cikkhez szemlézett írások:
Using transparent solar power for cultivating crops
Transparent solar cells in greenhouses
Kapcsolódó cikkek:
Corvus autonóm üvegházi drónok
Növényvédelmi drónpilóta képzés az MFC-nél
Polly: robotizált beporzórendszer hajtatott paradicsomban
GRoW – a világ első kétkarú autonóm paradicsomszüretelő és csomagoló robotja
Mini GUSS: önvezető permetező „űrhajó” gyümölcsösökbe
