Díky polopropustným solárním panelům budou skleníky energeticky neutrální. Rostliny žádný rozdíl nepocítí

Lidstvo by v dohledné budoucnosti mohlo mít k dispozici skleníky vybavené zvláštním druhem solárních panelů, díky nimž budou plně soběstačné, a tím pádem i energeticky neutrální. Rostliny navíc žádný rozdíl nepoznají a budou stejně kvalitní jako plodiny pěstované tradičním způsobem. Vyplývá to z nové studie, kterou uveřejnili vědci ze Státní univerzity v Severní Karolíně.

Tým kolem rostlinné bioložky Heike Sederoffové a Brendana O’Connora přišel s konceptem ekologicky šetrného skleníku, kde elektřinu vyrábějí speciální poloprůhledné fotovoltaické články (ST-OSC). Vědci zkoumali vliv tohoto světelného filtru na vývoj červeného salátu. Růst hlávek otestovali pod různými typy skla, které propouští odlišné vlnové délky světelného záření.

Přečtěte si také:

Vědci naučili špenát posílat e-maily. Může varovat před výbušninami

Saláty byly rozděleny do čtyř skupin, jedné kontrolní a tří experimentálních. Všechny ostatní podmínky zůstaly stejné. Hlávky rostly za konstantní teploty a koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu. Výzkumníci všechny rostliny rovnoměrně zalévali a hnojili.

Výsledek? Až pozoruhodně optimistický. Saláty, které rostly pod solárními články, nevykazovaly žádné větší rozdíly v klíčových paramatrech. Hladiny antioxidantů, schopnost pohlcovat CO2, velikost i hmotnost odpovídaly normě. Solární panely podle vědců nebrání rostlině v procesu fotosyntézy a navíc pomáhají regulovat i teplotu ve skleníku.

„Překvapilo nás, že to salátu opravdu nijak neublížilo,“ uvedla Sederoffová na webu univerzity. „Vypěstovali jsme pod panely zdravé rostliny. Znamená to, že naše idea integrace průsvitných fotovoltaických článků do zemědělství je uskutečnitelná.“

Výhoda v podobě flexibility

Zmíněné solární panely tvoří v tomto případě poloprůhledné organické články namísto tradičních panelů na bázi křemíku, jež se používají u rozlehlých slunečních elektráren. Velké naděje vědci vkládají především do jejich flexibility – články se totiž dají nastavit tak, aby absorbovaly rozdílné vlnové délky světla podle potřeby. V rámci tohoto konkrétního výzkumu výzkumníci vybírali ty frekvence, které rostliny nepotřebují k fotosyntéze.

Princip fungování skleníku s polopropustnými solárními panely. Foto: North Carolina State University

Zatímco kontrolní skupina salátu byla vystavena celému spektru bílého světla, další tři skupiny rostly pod filtry, jež simulovaly proměnlivé typy absorpce slunečního záření pomocí ST-OSC. Každý filtr určoval poměr modrého a červeného světla zvlášť a zároveň se u nich lišila i propustnost infračerveného a ultrafialového záření.

„Nejen že jsme nenašli významnější rozdíl mezi kontrolní skupinou a skupinami experimentálními, ale neobjevili jsme ani žádnou podstatnou odlišnost mezi jednotlivými filtry,“ nechal se slyšet Brendan O’Connor, který se v rámci svého výzkumu specializuje na mechaniku a letecké inženýrství.

Řada je na rajčatech

Současné skleníky mají řadu výhod, ale jejich provoz může vyžadovat mnohem více energie než ostatní typy pěstování. Už jen proto, že je nutné neustále regulovat jejich vnitřní teplotu a vlhkost, což samo o sobě vyžaduje nemalé množství elektřiny.

Semitransparentní solární panely mají potenciál tyto zápory eliminovat. Aby se tak ale mohlo skutečně stát, je zapotřebí dalšího vývoje. Ve srovnání s konvenčními fotovoltaickými články totiž zatím zaostávají, pokud jde o schopnost efektivně přeměňovat sluneční záření na elektřinu.

Přečtěte si také:

I vojáci mají v poušti žízeň. Proto chtějí vyrábět vodu ze vzduchu, do výzkumu investují miliony dolarů

V rámci dalšího plánovaného testu chtějí vědci tuto technologii vyzkoušet i na jiných plodinách. Salátům totiž obecně vzato nedostatek světla nevadí  – což se o řadě jiných rostlin říct nedá. Pro plodiny s vyššími „světelnými“ nároky plánují vědci přidat na filtr aktivní vrstvu. Horkým kandidátem na experiment budou pravděpodobně rajčata.

„Myslím si, že zájem (o solárně napájené skleníky) jenom poroste. Naše prototypy už poskytly dostatek důkazů, abychom věděli, že tato technologie je v principu uskutečnitelná. Už potřebujeme pouze firmu, která se chytí příležitosti a začne produkovat průsvitné solární panely ve větším měřítku,“ řekl O´Connor. On i jeho kolegové jsou navíc toho názoru, že by technologie mohla nalézt uplatnění i na oknech obytných či kancelářských budov.