연구진은 착색, 반투명 태양 전지 패널의 사용은 동시에 전기를 생산하고 영양 작물을 생산할 수 있음을 보여 주었다, 농민에 대한 높은 소득 전망과 농업 토지 사용을 극대화.
농부들이 투자 포트폴리오를 다양화할 수 있도록 함으로써, 이 새로운 시스템은 시장 가격의 변동이나 수요 의 변화로부터 재정적 보호를 제공하고 기후 불안정과 관련된 위험을 완화할 수 있습니다. 대규모로 는 농업 생산에 영향을 주지 않으면서 전기를 생산하기 위해 태양광 발전 공급 용량을 크게 늘릴 수 있습니다.
반투명 태양전지판이 농광광전으로 알려진 기술인 작물과 전기를 동시에 생산하는 데 사용된 것은 이번이 처음이 아닙니다. 그러나 새로운 적응에서, 연구원은 그(것)들을 통과할 지도 모르다 빛의 파장 (또는 색깔)를 최대한 활용하기 위하여 주황색 착색한 패널을 이용했습니다.
착색 태양 전지 판넬은 파란색과 녹색 파장을 흡수하여 전기를 생성합니다. 주황색과 빨간색 파장이 지나가면 아래 식물이 자랄 수 있습니다. 표준 농업 시스템에서 재배된 작물은 전체 빛의 절반 미만을 받는 반면, 패널을 통과하는 색상은 성장에 가장 적합한 색상입니다.
"바질과 같은 고부가가치 작물의 경우, 전기 생산의 가치는 단순히 착색 된 태양 전지 패널에서 바이오 매스 생산의 손실을 만회합니다. 그러나 시금치와 같은 작물이 낮은 가치가있을 때, 이것은 상당한 재정적 이점이 있습니다. 케임브리지 대학의 생화학 학과의 이 수석 연구원 파올로 봄벨리 박사는 말했습니다.
정상적인 성장 조건에서착색 농업 PV 시스템을 사용하여 생산되는 시금치와 전기의 결합 가치는 시금치만 증가하는 것보다 35% 더 높습니다. 이에 비해 바질의 총 재정적 이익은 2.5%에 불과합니다. 계산은 현재 시장 가격을 사용합니다 : 바질은 시금치의 약 5 배만큼 판매됩니다. 생산된 전기의 가치는 연구를 수행한 이탈리아 국립 그리드에 판매될 것이라는 가정하에 계산됩니다.
"우리의 계산은 시스템의 전반적인 재무 가치에 대한 상당히 보수적인 추정치입니다. 사실, 농민 그들의 집을 실행 하기 위해 국가 그리드에서 전기를 구입 하는 경우, 혜택 더 큰 것," 교수 크리스토퍼 하우, 캘리포니아 대학, 미국. 케임브리지 대학의 생화학학과도 연구에 참여했습니다.
이 연구는 착색 된 태양 전지 패널에서 자란 바질이 일반 성장 조건보다 시장성 있는 수율과 시금치가 15 % 낮았다는 것을 발견했습니다. 그러나 시금치 뿌리는 줄기와 잎보다 훨씬 적게 자라며, 빛이 적을수록 식물은 빛을 포착하기 위해 "바이오 태양전지 패널"을 성장시키는 데 에너지를 쏟습니다.
플레이트 밑에서 자란 시금치와 바질 잎의 실험실 분석은 둘 다 더 높은 단백질 농도를 가지고 있음을 보여주었습니다. 연구원은 식물 감소 된 빛 조건 하에서 사진 크기에 그들의 능력을 향상 시키기 위해 추가 단백질을 생산할 수 있습니다 믿습니다. 감소된 빛을 수용하기 위해 시금치는 토양에서 잎을 들어 올려 수확을 더 쉽게 만드는 더 긴 줄기를 생성합니다.
"농부의 관점에서, 잎이 많은 채소가 더 큰 잎, 판매 할 수있는 식물의 식용 부분이있는 경우 도움이됩니다. 단백질에 대한 전 세계적인 수요가 계속 증가함에 따라, 식물 작물의 단백질을 증가시킬 수 있습니다 콘텐츠 기술도 매우 도움이 될 것입니다."
이 연구의 수석 저자인 그리니치 대학의 엘리너 톰슨 박사는 "현재 투명한 커버아래 많은 작물이 성장하고 있기 때문에 착색 태양전지 판을 사용하여 추가 적인 에너지 생산을 위한 토지 손실이 없습니다. "
모든 녹색 식물은 태양으로부터 빛을 광합성을 통해 성장을 촉진하는 화학 에너지로 변환합니다. 실험은 두 개의 테스트 작물을 사용하여 이탈리아에서 수행되었다. 시금치 (척추 아상수) 겨울 작물을 나타냅니다 : 그것은 적은 햇빛으로 성장하고 추운 날씨를 견딜 수 있습니다. 바질(오시멈 바실리쿰)은 가볍고 높은 온도를 많이 필요로 하는 여름 작물을 나타냅니다.
연구원은 현재 시스템이 다른 작물에 얼마나 잘 작동하는지 확인하기 위해 시스템의 추가 시험을 논의하고있다, 어떻게 주로 빨간색과 주황색 빛에서 성장분자 수준에서 작물에 영향을 미치는.