De ce au testat oamenii de știință panouri solare colorate? Nu este vorba doar despre aspect!

Într-un experiment desfășurat în Suedia, broccoli a fost cultivat sub panouri solare semitransparente, care nu blochează complet lumina și îi modifică spectrul astfel încât plantele să primească în special anumite lungimi de undă.

Rezultatele experimentului au fost prezentate în revista Cell.

Panourile folosite în experiment sunt realizate dintr-un tip de material fotovoltaic numit telurură de cadmiu (CdTe) și au un aspect magenta. Culoarea nu a fost aleasă doar din motive estetice. Cercetătorii au folosit un strat colorat pentru a controla ce parte din lumina solară ajunge la plante.

Ideea pornește de la faptul că plantele nu folosesc toate culorile luminii în aceeași măsură pentru fotosinteză. Lumina albastră și cea roșie sunt importante pentru acest proces, astfel că cercetătorii au încercat să creeze un compromis între lumina necesară culturii și energia care poate fi transformată în electricitate.

Unde a avut loc experimentul?

Experimentul a fost făcut la o fermă din Suedia, în 2024. Au fost comparate trei suprafețe: una lăsată în plin soare și două acoperite cu panouri care permiteau trecerea unor cantități diferite de lumină.

Rezultatul cel mai interesant a fost că broccoli-ul de sub panouri nu a avut, la recoltarea finală, o producție semnificativ mai mică decât cel cultivat în aer liber. Diferența a fost însă timpul necesar pentru ajungerea la maturitate. Plantele aflate sub panouri au avut nevoie de aproximativ 25 de zile în plus.

Cu alte cuvinte, panourile au redus puternic cantitatea de lumină care ajungea la plante, dar broccoli-ul s-a adaptat la condițiile respective și a reușit în cele din urmă să formeze căpățâni cu greutăți comparabile cu cele din lotul expus direct la soare.

Cercetătorii au observat și că plantele de sub panouri au folosit lumina mai eficient. Indicatorul folosit pentru această măsurătoare, numit eficiența utilizării radiației, a fost de până la 4,5 ori mai mare decât în cazul plantelor crescute în plin soare.

Asta nu înseamnă însă că plantele au crescut de 4,5 ori mai repede. Dimpotrivă, ele au avut mai puțină lumină la dispoziție și s-au maturizat mai târziu. Eficiența mai mare arată că au reușit să valorifice mai bine lumina pe care au primit-o.

Panourile au produs și electricitate. În cazul sistemului cu cea mai mică transparență testat, cercetătorii au estimat o producție de aproximativ 448 de kilowați-oră pe durata perioadei în care a fost cultivat broccoli-ul.

Dezavantajele acestor panouri

Experimentul a arătat însă și unele dezavantaje. În plantele crescute sub panouri, mai mulți micronutrienți, printre care fierul, zincul, manganul și cuprul, au fost găsiți în concentrații mai mici decât în broccoli-ul cultivat în plin soare. Autorii spun că este nevoie de cercetări suplimentare pentru a înțelege exact de ce apar aceste modificări.

Cercetarea nu demonstrează încă faptul că astfel de panouri pot fi instalate fără probleme pe orice teren agricol. Experimentul a avut loc într-un singur sezon și pe suprafețe relativ mici, iar cercetătorii atrag atenția că rezultatele pot fi diferite în alte climate, pentru alte culturi sau în alte configurații.

Totuși, studiul oferă o direcție interesantă pentru agricultura viitorului. În loc ca un teren să fie folosit fie pentru hrană, fie pentru panouri solare, cele două activități ar putea fi desfășurate împreună. În cazul analizat, cercetătorii au calculat că, teoretic, combinația dintre recoltă și electricitate ar putea crește eficiența folosirii terenului.