Комфортно і помідорам, і людям. Дослідники закликають використовувати сонячні панелі для охолодження полів
Дата публікації: 20 серпня, 22:33
Встановлення сонячних панелей над полями може не лише генерувати енергію, а й охолоджувати рослини, зменшувати випаровування води, покращувати умови праці фермерів і частково компенсувати втрати ефективності самих панелей через перегрів. Це стало можливим завдяки новому дослідженню агровольтаїки, яке поєднує вирощування сільськогосподарських культур і генерацію сонячної енергії на одній території. Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Дослідження мікроклімату
Дослідники розробили комплексну модель мікроклімату, що враховує:
- тип ґрунту,
- сільськогосподарські культури,
- рух повітряних мас,
- випаровування води,
- поглинання вуглекислого газу,
- теплове навантаження на працівників.
Для перевірки моделі використовувалися дані температури листя з Девіса (штат Каліфорнія) та температури ґрунту з Чикаго (у тексті — штат Міннесота). Випробування проводили на гіпотетичній фермі з томатами в умовах спекотного вологого дня Середньоатлантичного регіону США.
Середньодобова температура листя томатів під сонячними панелями була на 1,84 °C нижча, ніж у рослин на відкритому ґрунті. У години пікової денної спеки різниця температури листя сягала 7,56 °C. Втрати води внаслідок випаровування скоротилися на 22,4 відсотка, що є суттєвим покращенням для аграріїв. Кількість сонячного світла під панелями зменшилася на 47 відсотків, а поглинання вуглецю рослинами знизилося лише на 31 відсоток. Сонячні панелі вдень були на 5,6 °C холоднішими за аналогічні установки на відкритому ґрунті.
Завдяки охолодженню вдалося відновити близько 15 відсотків ефективності генерації, яка зазвичай втрачається через перегрів обладнання. Крім того, середня температура повітря в зоні перебування людей під час роботи знизилася на 4,46 °C. Таким чином, дослідження агровольтаїки демонструє неочікувані переваги, які можуть принести сонячні панелі не лише для рослин, а й для людей, що працюють на полях.
Впровадження агровольтаїчних систем може стати важливим кроком у більш стійкому веденні сільського господарства, особливо в умовах зміни клімату. Поєднуючи виробництво енергії та вирощування культур, фермери можуть зменшити витрати на полив та охолодження, а також підвищити ефективність використання земельних ресурсів. Результати цього дослідження можуть спонукати до подальших інвестицій у технології, що поєднують енергетику та агрономію, що в свою чергу може позитивно вплинути на продовольчу безпеку та екологічну сталість.
Цікаво, що нові технології агровольтаїки не лише покращують умови для рослин, але й відкривають нові можливості для фермерів. Наприклад, вирощування кавунів під сонячними панелями в Єгипті демонструє, як інноваційні рішення можуть підвищити врожайність та зменшити витрати на водопостачання. Такі підходи можуть стати важливими для сталого розвитку агросектору в умовах зміни клімату.