Комфортно и помидорам, и людям. Исследователи призывают использовать солнечные панели для охлаждения полей
Дата публикации: 20 августа, 22:33
Установка солнечных панелей над полями может не только генерировать энергию, но и охлаждать растения, уменьшать испарение воды, улучшать условия труда фермеров и частично компенсировать потери эффективности самих панелей из-за перегрева. Это стало возможным благодаря новому исследованию агровольтаики, которое сочетает выращивание сельскохозяйственных культур и генерацию солнечной энергии на одной территории. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Исследование микроклимата
Исследователи разработали комплексную модель микроклимата, которая учитывает:
- тип почвы,
- сельскохозяйственные культуры,
- движение воздушных масс,
- испарение воды,
- поглощение углекислого газа,
- тепловую нагрузку на работников.
Для проверки модели использовались данные температуры листьев из Дэвиса (штат Калифорния) и температуры почвы из Чикаго (в тексте — штат Миннесота). Испытания проводились на гипотетической ферме с томатами в условиях жаркого влажного дня Среднеатлантического региона США.
Среднесуточная температура листьев томатов под солнечными панелями была на 1,84 °C ниже, чем у растений на открытом грунте. В часы пиковой дневной жары разница температуры листьев достигала 7,56 °C. Потери воды в результате испарения сократились на 22,4 процента, что является существенным улучшением для аграриев. Количество солнечного света под панелями уменьшилось на 47 процентов, а поглощение углерода растениями снизилось лишь на 31 процент. Солнечные панели днем были на 5,6 °C холоднее аналогичных установок на открытом грунте.
Благодаря охлаждению удалось восстановить около 15 процентов эффективности генерации, которая обычно теряется из-за перегрева оборудования. Кроме того, средняя температура воздуха в зоне пребывания людей во время работы снизилась на 4,46 °C. Таким образом, исследование агровольтаики демонстрирует неожиданные преимущества, которые могут принести солнечные панели не только для растений, но и для людей, работающих на полях.
Внедрение агровольтаических систем может стать важным шагом в более устойчивом ведении сельского хозяйства, особенно в условиях изменения климата. Сочетая производство энергии и выращивание культур, фермеры могут снизить затраты на полив и охлаждение, а также повысить эффективность использования земельных ресурсов. Результаты этого исследования могут побудить к дальнейшим инвестициям в технологии, которые соединяют энергетику и агрономию, что, в свою очередь, может положительно сказаться на продовольственной безопасности и экологической устойчивости.
Кроме того, использование солнечных панелей для сельскохозяйственных нужд уже приносит плоды в других регионах. Например, в Египте фермеры успешно собрали первый урожай арбузов, выращенных под солнечными батареями. Это демонстрирует, как агровольтаика может не только оптимизировать условия для растений, но и значительно улучшить результаты земледелия. Узнать больше о данном опыте можно в нашей статье о первом урожае арбузов под солнечными панелями.