Eng Equipe vu Fuerscher op North Carolina State University, schaffen mat organesch Photovoltaik Zell (OPV) Firma NextGen Nano, huet bewisen, wéi déi semi-transparent organesch Solarzellen (OSCs) an Treibhause bäidroe kënnen, d'Baueren erlaben Elektrizitéit ze generéieren a gläichzäiteg Salat ze kultivéieren, d'Treibhausenergiefuerderunge reduzéieren. D'Resultater wäerten d'Basis fir d'Kraaftproduktioun an der nohalteger Treibhausekultivatioun leeën.
D'Fuerschung, publizéiert am Zell Rapporten Physikalesch Wëssenschaften, fonnt datt roude Salat kann an Treibhause mat OSCs ugebaut ginn, déi d'Wellenlängen vum Liicht filteren, déi benotzt gi fir Solarenergie ze generéieren. Dëst beweist d'Machbarkeet fir transparent Solarpanneauen an Treibhousen ze benotzen fir hir héich Elektrizitéitsufuerderungen ze erfëllen, wärend d'Ernteproduktioun net reduzéiert gëtt.
Iwwer eng 30-Deeg Period goufen véier Salatgruppen ënner verschiddene Liichtfaarfkompositioune mat OSC Filtere ugebaut. Dëst beinhalt eng Kontrollgrupp, déi e ganze Spektrum vu wäissem Liicht ausgesat ass. Kee groussen Ënnerscheed am Frëschgewicht oder Chlorophyllgehalt tëscht der Kontrollgruppe an den experimentellen Gruppen gouf fonnt, wat suggeréiert datt d'selektiv Portioune vum Liichtspektrum ewechhuelen fir Stroum ze generéieren net de Wuesstum vun der Erntegung beaflosst. Déi gesammelt Wellelängte kënnen dann benotzt ginn fir d'Energieintensiv Beliichtung, d'thermesch Gestioun an d'Bewässerungssystemer fir Treibhausekultivatioun ze kreéieren.
"Treibhäuser gi benotzt fir Planzen ze wuessen, well se d'Ausbezuelung an net-gebierteg Klima drastesch erhéijen, wärend de Waasserverbrauch a Pestizidverbrauch am Verglach zu konventioneller Landwirtschaft erofsetzen", erkläert den Dokter Carr Ho, Fuerscher bei NextGen Nano. "Awer Treibhauseverglasung huet eng schlecht thermesch Isolatioun, sou datt Heiz- a Belëftungssystemer musse installéiert ginn fir optimal Konditiounen z'erhalen. Zesumme mat zousätzlech Beliichtung féiert dat zu groussen, net nohaltege Energieverbrauch.
"Mat dëser Fuerschung hunn d'Wëssenschaftler vun der NCSU e Wee fir Treibhausekultivatioun fonnt ouni déi grouss Energiefuerderunge, déi traditionell domat verbonne sinn", huet Ho weider. "Mat OSCs mat de richtegen opteschen Beschichtungen an Designfeatures benotzen, kënnen d'Wënzer d'Liichttransmissioun, d'Kraaftgeneratioun an d'thermesch Lasten an engem Treibhause verwalten fir héich Produktivitéit bei nidderegen Energieverbrauch.
D'Benotzung vun DBR Beschichtungen bitt net nëmmen eng Chance fir d'Energieproduktioun ze erhéijen, awer et kann och benotzt ginn fir d'Iwwerhëtzung am Treibhauseffekt ze reduzéieren. Mir weisen datt fir en Treibhause zu Sacramento, Kalifornien, d'Zuel vun de Stonnen, déi d'Treibhause iwwerhëtzt, vun 280 op 82 h reduzéiert ka ginn wann Dir OSCs benotzt mat engem DBR ofgestëmmt fir NIR Liicht ze reflektéieren. Och wann dëst net e groussen Impakt op d'Energiefuerderung huet, gëtt erwaart datt d'Ernteproduktioun verbessert.
Schlussendlech ass d'Benotzung vun OSC Elektroden, déi och als Low-ε Beschichtungen funktionéiere kënnen, gewisen datt d'Heizlaascht vum Treibhause wesentlech reduzéiert gëtt. D'Kombinatioun vum minimalen Impakt op d'Produktivitéit vun der Planz observéiert, zesumme mat der Kraaftproduktioun a verbesserte thermesche Gestioun mat der Notzung vu ST-OSC, suggeréiert datt d'Integratioun vun OSCs mat Zären eng verspriechend Strategie ass fir ëmweltfrëndlech nohalteg héich-Intensitéit Treibhause-baséiert Landwirtschaft z'erreechen.
"Weider Fuerschung ass néideg fir OSCs z'entwéckelen déi fäeg sinn d'Produktiounsausbezuelen an Zären ze erhéijen. Awer d'Fuerschung ënnerstëtzt vum NextGen Nano seet sécher datt d'Integratioun vun OSCs an Treibhausekultivatioun eng verspriechend Strategie ass fir nohalteg, héichintensitéit Treibhause-baséiert Landwirtschaft z'erreechen.
Zousätzlech zu der Ënnerstëtzung fir dëse Pabeier huet NextGen Nano e patentéierte OPV-Apparat entwéckelt, deen an der nächster Generatioun vu Solarenergie benotzt ka ginn. Dës Technologie ass aus flexibelen, robusten, äerdfrëndleche Biopolymere gemaach mat dem Zil déi traditionell brécheg Solarzellen aus Toxin-Schwéiermetaller ze ersetzen, wéi Bleiperovskiten.
D'Beliichtungsfuerderungen am Treibhauseffekt hänkt vun der geographescher Lag an der Erntegung of. Wärend d'Salat gewisen gëtt gutt ënner de ST-OSCs ze wuessen, ass et bekannt als Schied-tolerant Erntegung.7 Fir Planzen déi méi grouss Beliichtungsfuerderunge hunn, kënnen alternativ ST-OSC Apparat Designen an aktiv Schichten gebraucht ginn. D'Treibhausplaz diktéiert och déi deeglech Sonnestrahlung déi an d'Treibhauser erakënnt, souwéi d'Heizungs- a Killbedürfnisser vum Raum. An dëser Sektioun betruechte mir ST-OSC Design Iwwerleeungen déi d'Ernteproduktioun, d'Elektrizitéitsgeneratioun an d'thermesch Belaaschtung vun der Ariichtung beaflossen.
De komplette Fuerschungspabeier ass zougänglech op den Zellberichter Websäit. Fir méi Informatioun iwwer NextGen Nano seng aner Produktentwécklungen, besicht d'Firma Websäit http://nextgen-nano.co.uk/.