Растенията в оранжериите растат по-бързо и използват по-малко вода.
Изследователи от Инженерното училище Samueli към Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) са разработили слънчеви клетки, използващи органични компоненти, и са ги поставят в оранжерии, за да демонстрират употребата им в агриволтаиката.
Тъй като нациите по света търсят начини да се откажат от изкопаемите горива, слънчевата енергия е един от възобновяемите енергийни източници, към които всеки иска да се докосне. Разгръщането на големи слънчеви ферми обаче се конкурира с необходимостта от изхранване на нарастващото глобално население. Именно тук се намесва областта на агриволтаиката.
Методът позволява двойно използване на наличната земя и позволява генерирането на слънчева енергия заедно със селското стопанство. Областта все още е в начален стадий и са необходими допълнителни иновации, за да стане масова. Органичните слънчеви клетки могат да бъдат едно такова нововъведение.
Изработване на слънчеви клетки от органични компоненти
Обикновено слънчевите клетки се правят от неорганични вещества като силиций, които не се разпадат лесно и се смятат за един от бъдещите проблеми, с които човечеството ще трябва да се справи след няколко десетилетия.
Изследователски екип, ръководен от Янг Янг, учен по материали в UCLA, се обръща към органични материали. Този метод обаче има недостатък, тъй като падащата слънчева светлина причинява окисление на органичните компоненти, което води до тяхното разпадане и значително намаляване на тяхната ефективност.
Янг и неговият екип се обърнаха към друг естествен материал, L-глутатион, за да добавят слой към органичните слънчеви клетки, за да преодолеят това. Продаващият се като антиоксидантна хранителна добавка без рецепта, L-глутатионовият слой предотвратява окисляването на материалите и поддържа ефективността им дори след 1000 часа непрекъсната употреба.
За да тества техните полупрозрачни органични слънчеви клетки, изследователят ги използва в малки прототипи на оранжерии, където отглеждат култури като пшеница, боб мунг и броколи.
За да демонстрират ефективността на клетките, изследователите са използвали контролен прототип на оранжерия, който използва неорганични или конвенционални слънчеви клетки. Изследователите установяват, че културите в оранжерията с органични слънчеви клетки растат повече от тези в обикновената оранжерия.
„Не очаквахме органичните слънчеви клетки да надминат конвенционалната оранжерия със стъклен покрив“, казва Йепин Джао, член на лабораторията на Янг в UCLA, в съобщение за пресата. „Но повторихме експериментите няколко пъти със същите резултати, и след по-нататъшни изследвания и анализи открихме, че растенията не се нуждаят от толкова много слънчева светлина, за да растат, колкото си мислехме първоначално. Всъщност прекаленото излагане на слънце може да причини повече вреда, отколкото полза.“
Изследователите също така подозират, че слоят L-глутатион блокира ултравиолетовите (UV) и инфрачервените (IR) лъчи от достигане на растенията. UV лъчите могат да попречат на растежа на растенията, докато IR могат да нагреят оранжерия, увеличавайки нуждата на растенията от вода. Нито едно от двете не се случва в оранжерията с органични слънчеви клетки.
Резултатите от изследването са публикувани в списанието Nature Sustainability.
Източник: InterestingEngineering
