Solární panely mohou zastíněním prospět zemědělské produkci

5. 8. 2019

Výzkumníci testují teplotu a vlhkost pod solárními panely, aby prostudovali vzájemný vztah mezi plodinou a panelem.

Představte si, že jste zemědělcem snažícím se udržet krok s poptávkou po produkci v důsledku měnícího se klimatu. nebo možná jste producentem obnovitelné energie, který bojuje s dramatickým vedrem a počasím. S rostoucími teplotami se solární panely příliš ohřívají, takže nemohou řádně fungovat. A plodiny vyžadují více vody, což zhoršují sucha a klimatické podmínky.

Asistent na University od Arizona Greg Barron-Gafford ukazuje, že kombinace obou systémů - fotovoltaické infrastruktury a zemědělství - může vytvořit vzájemně výhodný vztah. Tento postup v podobě vysetí plodiny ve stínu solárních panelů se nazývá agrivoltaika.

"V agrivoltaickém systému," vysvětluje Barron-Gafford, "je prostředí pod panely v létě mnohem chladnější a v zimě zůstává teplejší. To nejen že v létě snižuje vypařování zalévané vody, ale také to znamená, že rostliny nejsou stresovány." Plodiny rostoucí v nižším stresu vyvolaném suchem vyžadují méně vody a protože během dne tak snadno nevadnou, dokáží fotosyntetizovat déle a růst efektivněji.

V jihovýchodních USA existuje nadbytek slunečního záření a primární snahou při instalování solárních panelů je umístit je v lokalitě nahusto. Studie výhod agrivoltaiky provedená Barronem-Gaffordem tuto hustotu nemění, ale pouze zvedá panely tak, aby plodina mohla růst takřka v úplném zastínění. "To co je mimořádně zajímavé," vysvětluje, "je že můžeme snížit množství přímého slunečního záření dopadajícího na rostliny o zhruba 75 %, ale stále je tu tolik rozptýleného světla, že rostliny pod panely rostou opravdu dobře."

Barron-Gafford a jeho tým spolupracují s farmáři a s kolegy z komunitní farmy v oblasti Tucsonu na návrzích zkušebních ploch. Probíhající zkoušky agrivoltaiky pokrývají zhruba 165 čtverečních metrů, ale v příštím roce vzniknou větší instalace na farmách. Tým také úzce spolupracuje s Národní laboratoří obnovitelné energetiky (NREL) při ministerstvu energetiky na plánech pro instalaci kolokačních systémů.

Farmáři také pomáhají výzkumníkům rozhodovat o vhodnosti testovacích plodin. Každé jaro a každý podzim pěstují fazole, rajčata a několik odrůd paprik. Pěstují vysoce ceněné byliny a koření, které by jinak v typických podmínkách nemusely být příliš úspěšné, avšak ve stínu solárních panelů prosperují dobře.

Pracují také s listovou zeleninou jako saláty, mangoldy a kapusta, která zřejmě v tomto systému roste lépe. Rostliny v prostředí s velkým množstvím světla mají sklon mít menší listy. Je to adaptace za tím účelem, aby nezachycovaly příliš mnoho slunečního světla a nezahltily fotosyntetický systém.

Rostliny v prostředí s menším množstvím světla mívají naopak větší listy, aby dokázaly využít rozptýleného zdroje. Výzkumníci to během pokusů sledují: Bazalka má větší listy, listy kapusty jsou delší a širší a listy mangoldu větší. To je pro tyto plodiny klíčové, protože farmáři sklízejí olistěné části rostlin.

Samotné solární panely také z kolokace profitují. Na místech, kde teplota dosáhne zhruba 24 stupňů Celsia, když je slunečno, začíná být výkon solárních panelů nízký, protože jsou příliš ohřáté. Vypařování vody z plodin vytváří lokalizované ochlazení, které omezuje tepelný stres panelů a zvyšuje jejich výkon. Krátce řečeno, z hlediska vztahu potravin, vody a energie jde o vzájemně výhodný vztah.

Podrobnosti v angličtině: ZDE

0
Vytisknout
3991

Diskuse

Obsah vydání | 8. 8. 2019