Pyrkimyksessämme hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen täytämme maaseudun aurinkopaneeleilla . Suurvallat, kuten Kiina, voivat tehdä näin integroimalla menestyksekkäästi muita toimintoja, mutta pienille maille tilanne on toinen. Espanja on tästä hyvä esimerkki: myös sen maatalousmaat peittyvät yhä enemmän paneeleilla. Nyt Jaénin yliopiston tutkimusryhmä on löytänyt avaimen aurinkopaneelien asentamisen jatkamiseen ilman, että se vahingoittaa satoa.
Paneeli, jonka varjostus on minimaalinen eikä vaikuta sähköntuotantoon.
Agrovoltaics . Erilaiset raportit osoittavat, että lämpötila nousee 1,5–3,2 astetta, jos jatkamme nykyisellä tiellä. Tästä syystä Euroopan unioni on asettanut tavoitteeksi saada 30 % energiastaan uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä ja pyrkiä ilmastoneutraaliuteen vuoteen 2050 mennessä. Tuulienergia on tärkeää, mutta lähes kaikki maat ovat siirtymässä aurinkosähköön.
Aurinkopaneelien hinta on laskenut jyrkästi ylituotannon vuoksi Kiinassa, ja niiden laajamittainen käyttöönotto on alkanut. Ongelmana on, kuten jo mainitsimme, että ne vievät paljon tilaa, mikä aiheuttaa suoran konfliktin maatalousmaan kanssa. Tässä yhteydessä agrivoltaiikka on osoittautunut ratkaisuksi paneelien asentamiseen ilman, että se häiritsee tiettyjen viljelykasvien kasvusykliä, ja se integroituu mehiläishoitoon ja karjankasvatukseen . Mutta jos haluamme jatkaa aurinkosähkön käytön laajentamista, tarvitsemme paneeleja, jotka heittävät vähemmän varjoa.
Aurinkopaneelit ja fotosynteesi . Tässä tulee apuun Haén yliopiston kehittämä ratkaisu. Science Direct -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkijat kuvaavat yksityiskohtaisesti teknologian, jonka avulla aurinkopaneeli voi tuottaa tehokkaasti sähköenergiaa ja samalla tarjota kasveille riittävästi valoa optimaalisen fotosynteesikierron suorittamiseksi.
Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tiimi tarkasteli kahta teknistä parametria: keskimääräistä näkyvän valon läpäisykerrointa ja keskimääräistä fotosynteettisen valon läpäisykerrointa. Käytännössä ne osoittavat kasveille hyödyllisen valon määrän, joka saavuttaa kasvit paneelin läpi kuljettuaan, ja he huomauttavat, että eri tutkimusten mukaan useimmille viljelykasveille vähimmäisarvon tulisi olla noin 60 %. Tässä spektrissä kasvit tuottavat hedelmää normaalisti.
Tilanne ”läpinäkyvien” paneelien kanssa . Fotoelektrinen teollisuus on työskennellyt tämän parissa jo jonkin aikaa. On olemassa kaksi lähestymistapaa:
- Paneelit, joilla ei ole valikoivaa aallonpituuden absorptiota: ne absorboivat merkittävän osan auringon spektristä ja saavuttavat läpinäkyvyyden vähentämällä materiaalin väriä tai jättämällä aukkoja solujen väliin. Tällaisissa paneeleissa läpinäkyvyys ei ole ihanteellinen.
- Paneelit, joilla on valikoiva aallonpituus: nämä paneelit absorboivat pääasiassa ultravioletti- ja lähi-infrapunasäteilyä, mutta läpäisevät suurimman osan näkyvästä valosta. Juuri tällaista valoa kasvit tarvitsevat, ja tässä tapauksessa paneelien läpinäkyvyys on suurempi, mikä tekee niistä sopivampia viljelykasvien viljelyyn.
Molemmissa ryhmissä teollisuus testaa täysin erilaisia teknologioita, monikiteisestä piistä orgaanisiin elementteihin ja valoherkkiin paneeleihin, mutta espanjalaisen tiimin lähestymistapa on hieman erilainen. Puoliläpäisevät aurinkosähkömoduulit kutsutaan STPV:ksi, mutta Jaénin yliopiston ehdottama järjestelmä on nimeltään RearCPVbif, eli ”kaksipuolinen aurinkosähköjärjestelmä takakeskittimellä”.
Toisin kuin perinteiset puoliläpäisevät rakenteet, tämä teknologia keskittää ja ohjaa heijastuneen valon kaksipuolisten kennojen takapuolelle, mikä lisää sähkötehoa ilman, että optinen läpäisevyys heikkenee, jolloin valo pääsee kasveihin. Kyseessä on STPV-järjestelmä, mutta takana on optiset keskittimet.
PV-Magazine-lehden haastattelussa tutkimuksen toinen tekijä Alvaro Varela-Albacete toteaa, että STPV-tekniikkaa ei hyödynnetä riittävän tehokkaasti ja että näiden takakeskittimien avulla saavutetaan ”merkittävä lisäys” energian tuotannossa ilman, että optinen läpinäkyvyys kärsii. Entä läpinäkyvyyskerroin? Tutkimuksen mukaan 60 %, mikä tekee niistä sopivia useimmille maatalouskasveille.
Seuraavat askeleet . Tutkimuksessa todetaan myös, että he ottivat huomioon, että maatalouden elinkelpoisuuden kannalta tärkein tekijä on lämpötilan käyttäytyminen, ja huomauttivat, että heidän testeissään solujen lämpötila oli alle 70 astetta. Tämä on tärkeää, jotta paneelit eivät aiheuta kasvihuoneilmiötä, joka voi vaikuttaa kielteisesti viljelykasvien kasvuun.
Ja mikä tärkeintä, tämä teknologia on jo herättänyt huomiota. Vuoden aikana julkaistaan monia lupaavia tutkimuksia, mutta niiden soveltaminen ei aina ole ilmeistä. ReadCPVbif-tekniikan osalta tutkimuksen toinen tekijä Eduardo Fernández toteaa, että he ovat jo neuvottelemassa eri organisaatioiden kanssa sen kehittämisen nopeuttamiseksi.
Tällä hetkellä etenemissuunnitelmaan kuuluu viljelykasvien kasvun etujen arviointi sekä erilaiset kokeelliset kampanjat todellisilla viljelykasveilla. Joka tapauksessa sen on tarkoitus tulla erityisen ajankohtaiseksi teknologiaksi intensiiviselle puutarhaviljelylle, joka on yleistä Espanjan alueilla, kuten Almeriassa, jossa monien muovisten kasvihuoneiden lisäksi myös aurinkosähkön tuotanto on kehittymässä. Jos nämä kaksi alaa onnistutaan yhdistämään, se on merkittävä askel eteenpäin molemmille sektoreille.
