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着色的太阳能电池板可以增加农场收入



作者:尊龙下载    发布时间:2020-08-09 17:27


  研究人员已经证明,使用有色,半透明的太阳能电池板可同时发电和生产营养优良的农作物,为农民带来了更高的收入前景,并最大限度地利用了农业用地。

  通过允许农民多样化他们的投资组合,这种新颖的系统可以提供金融保护,使其免受市场价格波动或需求变化的影响,并减轻与气候不可靠相关的风险。在一个规模较大它可以大大提高太阳能供电容量发电不影响农业生产。

  这不是第一次使用半透明的太阳能电池板同时生产农作物和电力,这种技术称为农用光伏技术。但是,在一种新颖的改编中,研究人员使用了橙色染色的面板,以充分利用可能穿过它们的光的波长(或颜色)。

  着色的太阳能电池板吸收蓝色和绿色的波长来发电。橙色和红色波长穿过,使下面的植物得以生长。虽然在标准农业系统中种植的农作物所获得的光量不到其总光量的一半,但穿过面板的颜色是最适合其生长的颜色。

  “对于像罗勒这样的高价值农作物,发电的价值只是弥补了有色太阳能电池板造成的生物量生产的损失。但是,当诸如菠菜等农作物的价值较低时,这具有显着的财务优势。这项研究领先的剑桥大学生物化学系研究员Paolo Bombelli博士说。

  在正常的生长条件下,使用有色农用光伏系统生产的菠菜和电力的总价值比单独种植菠菜高35%。相比之下,以这种方式生长的罗勒的总财务收益仅为2.5%。计算使用当前市场价格:罗勒的售价约为菠菜的五倍。假设将要出售给进行研究的意大利国家电网来计算所产生的电的价值。

  “我们的计算是对该系统整体财务价值的相当保守的估计。实际上,如果农民从国家电网购买电力来运营其房屋,则收益会更大。”美国加州大学克里斯托弗豪教授说。剑桥大学的生物化学系也参与了这项研究。

  研究发现,与正常生长条件相比,在有色太阳能电池板下生长的罗勒的可销售产量降低了15%,菠菜降低了约26%。但是,菠菜根的生长远少于茎和叶:可用的光较少,植物将能量投入到生长“生物太阳能电池板”中以捕获光。

  对板下生长的菠菜和罗勒叶的实验室分析表明,两者均具有较高的蛋白质浓度。研究人员认为,植物在减少光照条件下可能会产生额外的蛋白质,以增强其光合作用的能力。为了适应减少的光线,菠菜产生的更长的茎可以通过将叶子从土壤中提起而使收割更加容易。

  “从农民的角度来看,如果您的绿叶蔬菜长出较大的叶子是有益的,这是可以出售的植物的可食用部分。随着全球对蛋白质的需求不断增长,可以增加植物作物中蛋白质含量的技术也会非常有益。”

  该研究的主要作者,格林威治大学的埃里诺汤普森博士说:“ 目前有如此多的农作物在某种透明的覆盖下生长,因此使用有色太阳能电池板的额外能源生产不会损失土地。”

  所有绿色植物都通过光合作用将来自太阳的光转换成可促进其生长的化学能。实验是在意大利使用两种试验作物进行的。菠菜(Spinacia oleracea)代表了冬季作物:它可以在更少的日光下生长并且可以忍受寒冷的天气。罗勒(Ocimum basilicum)代表夏季作物,需要大量光照和更高的温度。

  研究人员目前正在讨论该系统的进一步试验,以了解该系统对其他农作物的效果如何,以及主要在红色和橙色光下的生长如何在分子水平上影响农作物。

太阳能电池板




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