I ricercatori hanno dimostrato che l'uso di pannelli solari colorati e traslucidi può generare contemporaneamente elettricità e produrre colture nutrienti, portando a prospettive di reddito più elevate per gli agricoltori e massimizzando l'uso dei terreni agricoli.
Consentendo agli agricoltori di diversificare i loro portafogli di investimento, questo nuovo sistema potrebbe fornire protezione finanziaria dalle fluttuazioni dei prezzi di mercato o dai cambiamenti della domanda e mitigare i rischi associati all'inaffidabilità climatica. Su scala più ampia può aumentare notevolmente la capacità di fornitura di energia solare per generare elettricità senza influire sulla produzione agricola.
Questa è'non è la prima volta che i pannelli solari semitrasparenti vengono utilizzati per produrre colture ed elettricità allo stesso tempo, una tecnica nota come agrofotovoltaico. Ma in un nuovo adattamento, i ricercatori hanno utilizzato pannelli colorati di arancione per sfruttare al massimo le lunghezze d'onda (o i colori) della luce che potrebbero attraversarli.
I pannelli solari colorati assorbono le lunghezze d'onda blu e verdi per generare elettricità. Le lunghezze d'onda arancione e rossa passano, permettendo alle piante sottostanti di crescere. Mentre le colture coltivate nei sistemi di allevamento standard ricevono meno della metà della loro luce totale, i colori che passano attraverso i pannelli sono quelli più adatti alla loro crescita.
“Per una coltura di alto valore come il basilico, il valore della produzione di elettricità compensa semplicemente la perdita di produzione di biomassa dai pannelli solari colorati. Tuttavia, quando colture come gli spinaci hanno un valore inferiore, ciò presenta vantaggi finanziari significativi. Questo ricercatore capo, il dottor Paolo Bombelli del Dipartimento di Biochimica dell'Università di Cambridge &, ha affermato.
In condizioni di crescita normali, il valore combinato di spinaci ed elettricità prodotta utilizzando un sistema fotovoltaico agricolo colorato è del 35% superiore rispetto alla coltivazione di soli spinaci. In confronto, il guadagno finanziario totale per il basilico coltivato in questo modo è solo del 2,5%. Il calcolo utilizza i prezzi correnti di mercato: il basilico vende circa cinque volte di più degli spinaci. Il valore dell'energia elettrica prodotta è calcolato ipotizzando che sarà ceduta alla Rete Nazionale Italiana, che ha condotto lo studio.
& quot;I nostri calcoli sono una stima abbastanza prudente del valore finanziario complessivo del sistema. Infatti, se gli agricoltori acquistassero elettricità dalla rete nazionale per gestire le loro case, i benefici sarebbero maggiori," ha affermato il professor Christopher Howe, Università della California, USA. Alla ricerca ha partecipato anche il Dipartimento di Biochimica dell'Università di Cambridge'
Lo studio ha rilevato che il basilico coltivato sotto pannelli solari colorati aveva una resa commerciabile inferiore del 15% e gli spinaci circa il 26% in meno rispetto alle normali condizioni di coltivazione. Tuttavia, le radici degli spinaci crescono molto meno degli steli e delle foglie: è disponibile meno luce e la pianta mette energia nella crescita"pannelli bio-solari" per catturare la luce.
L'analisi di laboratorio delle foglie di spinaci e basilico coltivate sotto i piatti ha mostrato che entrambi avevano concentrazioni proteiche più elevate. I ricercatori ritengono che le piante possano produrre proteine aggiuntive per migliorare la loro capacità di fotosintetizzare in condizioni di luce ridotta. Per accogliere la luce ridotta, gli spinaci producono steli più lunghi che facilitano la raccolta sollevando le foglie dal terreno.
“Dal punto di vista di un agricoltore, è vantaggioso se le verdure a foglia verde hanno foglie più grandi, la parte commestibile della pianta che può essere venduta. Poiché la domanda globale di proteine continua a crescere, è possibile aumentare le proteine nelle colture vegetali. Anche la tecnologia dei contenuti sarebbe molto vantaggiosa".
L'autore principale dello studio', la dott.ssa Eleanor Thompson dell'Università di Greenwich, ha dichiarato:"Con così tante colture che attualmente crescono sotto una sorta di copertura trasparente, non vi è alcuna perdita di terra per la produzione di energia aggiuntiva utilizzando pannelli solari colorati. citazione &;
Tutte le piante verdi convertono la luce del sole in energia chimica che alimenta la loro crescita attraverso la fotosintesi. Gli esperimenti sono stati condotti in Italia utilizzando due colture di prova. Gli spinaci (Spinacia oleracea) rappresentano una coltura invernale: crescono con meno luce solare e tollerano il freddo. Il basilico (Ocimum basilicum) rappresenta una coltura estiva che richiede molta luce e temperature più elevate.
I ricercatori stanno attualmente discutendo ulteriori prove del sistema per vedere come funziona bene il sistema su altre colture e come la crescita sotto la luce principalmente rossa e arancione influisce sulle colture a livello molecolare.