Michael Loik: solarni staklenici
Nedjelja, 21 Siječanj 2018 13:40

Michael Loik: solarni staklenici

Solarni staklenici mogu uzgajati usjeve i generirati električnu energiju istovremeno. Sigurno ste dosad u životu makar jednom dobili neku ideju i zapitali se zašto nitko drugi nije pomislio na nešto tako jednostavno. Ovaj put, to su solarni staklenici, koji rade upravo ono što biste očekivali. Michael Loik, znanstvenik ekologije i okoliša pri Sveučilištu Kalifornija u Santa Cruzu, je u časopisu Earth’s Future objasnio kako je njegov tim službeno uzgojio svoje prve usjeve rajčica i krastavaca u jednom od tih prototipova. Kao što su se i nadali, ovi su plodovi jednako zdravi i hranjivi kao oni koji su uzgojeni u konvencionalnim staklenicima. „Pokazali smo da „pametni staklenici“ mogu pretvarati Sunčevu energiju u električnu energiju bez smanjenja rasta biljaka, što je prilično uzbudljivo“, rekao je Loik u priopćenju. „Loikov staklenik funkcionira u velikoj mjeri kao i redoviti, s obzirom na to da dizajn zarobljava svjetlost i toplinu, i održavaju biljke na optimalnoj temperaturi i vlažnosti. Postoje, međutim, neke nevjerojatno svijetle crveno-magenta ploče koje ukrašavaju krov, koji aktivno upija Sunčevu svjetlost i stvara električnu energiju. Staklenici su prilično energetski intenzivni pa se već dugo nastoji pronaći način da se smanje njihovi troškovi električne energije. Solarne ploče su već bile istaknute kao potencijalno rješenje, ali normalne solarne ploče bi jednostavno zaustavile svjetlost koja prolazi i dolazi do biljaka – prilično velika blokada. Kako bi riješili ovaj problem, Loik i njegov tim odlučili su koristiti specijalizirane verzije fotonaponskih ćelija WSPV (eng. Wawelength-Selective Photovoltaic Systems), prilično novu tehnologiju koja generira električnu energiju učinkovitije i jeftinije od običnih fotonaponskih sustava. Također, one propuštaju svjetlost, iako samo određene valne duljine, što bi potencijalno moglo poremetiti sposobnost biljaka za fotosintezu. Kako bi ova čista energija staklenika bila održiva, Loik je osigurao da biljke i dalje pravilno rastu pod ovim ružičastim tonovima svjetla. Koristeći 20 sorti usjeva – rajčicu, krastavac, limun, limeta, papriku, jagodu, bosiljak i još mnogo toga – otkriveno je da je 80 posto flore raslo jednako kao i u konvencionalnim staklenicima. Zanimljivo je da je 20 posto usjeva raslo još bolje, iako nije sasvim jasno zašto – osobito jer manje svjetlosti prodire kroz ove crvene prozore. Kao dodatni bonus, usjevi su generalno tražili nešto manje vode nego u normalnim staklenicima. „Iako je potrebno više istraživanja o utjecajima WSPV-ova, oni su obećavajuća tehnologija“, zaključuje istraživanje. Loik je rekao da ovo istraživanje „ima potencijal da staklenike postavi u offline“. Staklenici zahtijevaju znatnu količinu energije, posebno za grijanje, praćenje i osvjetljavanje tijekom najmračnijih sati u danu. Iako su dizajnirani za nešto što je doslovno zeleno, njihova je stopa ugljika mnogo veća nego što većina ljudi shvaća. Loikovo istraživanje upućuje na bolju budućnost, gdje će se u „pametnim“ staklenicima biljke uzgajati još učinkovitije nego do sada, te će istovremeno pružati način borbe protiv klimatskih promjena.
geek.hr


Solar greenhouses generate electricity and grow crops at the same time, UC Santa Cruz study reveals
The first crops of tomatoes and cucumbers grown inside electricity-generating solar greenhouses were as healthy as those raised in conventional greenhouses, signaling that "smart" greenhouses hold great promise for dual-use farming and renewable electricity production. "We have demonstrated that 'smart greenhouses' can capture solar energy for electricity without reducing plant growth, which is pretty exciting," said Michael Loik, professor of environmental studies at the University of California, Santa Cruz, and lead author on a paper that appears in the current issue of the American Geophysical Union's journal Earth's Future. Electricity-generating solar greenhouses utilize Wavelength-Selective Photovoltaic Systems (WSPVs), a novel technology that generates electricity more efficiently and at less cost than traditional photovoltaic systems. These greenhouses are outfitted with transparent roof panels embedded with a bright magenta luminescent dye that absorbs light and transfers energy to narrow photovoltaic strips, where electricity is produced. WSPVs absorb some of the blue and green wavelengths of light but let the rest through, allowing the plants to grow. WSPV technology was developed by coauthors Sue Carter and Glenn Alers, both professors of physics at UC Santa Cruz, who founded Soliculture in 2012 to bring the technology to market. Loik's team monitored photosynthesis and fruit production across 20 varieties of tomatoes, cucumbers, lemons, limes, peppers, strawberries, and basil grown in magenta glasshouses at two locations on campus and one in Watsonville, California. "Eighty percent of the plants weren’t affected, while 20 percent actually grew better under the magenta windows," said Loik. Tomatoes and cucumbers are among the top greenhouse-produced crops worldwide, he said. In additional experiments, small water savings were associated with tomato photosynthesis inside the magenta glasshouses. "Plants required 5 percent less water to grow the same amount as in more conventional glasshouses," he said. "I thought the plants would grow more slowly, because it's darker under these pink panels. The color of the light makes it like being on the Red Planet," said Loik. "Plants are sensitive not just to the intensity of light but also to color. But it turns out the plants grow just as well." Reducing the energy consumed by greenhouses has become a priority as the global use of greenhouses for food production has increased six-fold over the past 20 years to more than 9 million acres today—roughly twice the size of New Jersey, according to Loik. "It's big and getting bigger," he said. "Canada relies heavily on greenhouses for vegetable production, and their use is growing in China, too." Plastic greenhouses are becoming popular for small-scale commercial farming, as well as for household food production, he added. Greenhouses use electricity to control temperature and power fans, lights, and other monitoring systems. "This technology has the potential to take greenhouses offline," said Loik, who specializes in climate change, plant physiology, water resources, and sustainable technologies. Cost per panel of WSPV technology is 65 cents per watt—about 40 percent less than the per-watt cost of traditional silicon-based photovoltaic cells. "If greenhouses generate electricity on site, that reduces the need for an outside source, which helps lower greenhouse gas emissions even more," said Loik. "We're moving toward self-sustaining greenhouses." Additional coauthors include Catherine Wade, who participated as a graduate student, Carley Corrado, who participated as a postdoctoral researcher, and undergraduates David Shugar and Devin Jokerst, all of UC Santa Cruz; and Carol Kitayama, senior grower at Kitayama Brothers Growers.
news.ucsc.edu

Pročitano 57 puta

Energetski Projekti

hrastovic energetski projekti banner

Energetski Video

hrastovic energetski video banner

Energetski Članci

hrastovic energetski clanci banner

Random video

Udruga SOLAR

Udruga SOLAR  je nastala 2011. godine kao potreba organiziranja civilnog društva u smjeru korištenja i primjene obnovljivih izvora energije, primjene alternativnih izvora energije te povećanja energijske učinkovitosti na razini korisnika i lokalne zajednice.

Opširnije

O nama

Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture.

Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

Kontakt info

HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.

Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

Kralja Tomislava 82
31417 Piškorevci
Hrvatska

E-mail:dario.hrastovic@gmail.com
Fax: 031-815-006
Mobitel:099-221-6503
© HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive