O seră care nu numai că poate crește culturi în interior, ci și genera energie electrică, este una dintre cele mai inovatoare și eficiente dezvoltări pentru agricultura durabilă. Acest tip de sere, cunoscut sub numele de sere solare inteligente, există și schimbă modul în care sunt produse alimente. În ele, culturi precum roșiile, castraveții și ardeii cresc cu aceeași calitate și cantitate ca în serele tradiționale, dar cu un avantaj în plus: generează energie.
Ați dori să știți cum funcționează aceste sere solare și de ce reprezintă viitorul agriculturii? Mai jos, vă explicăm în detaliu.
Ce sunt serele solare inteligente?
L sere solare inteligente Sunt structuri care permit culturilor să crească în timp ce generează energie electrică prin utilizarea tehnologiilor fotovoltaice avansate. Aceste sere captează lumina soarelui prin panouri solare special concepute pentru a genera electricitate fără a compromite creșterea plantelor.
Avantajul acestor sere consta in panourile solare folosite. Spre deosebire de panourile convenționale, aceste panouri fotovoltaice au un design transparent sau semi-transparent care permite trecerea către plante a lungimilor de undă utile pentru fotosinteză. Acest lucru asigură că plantele primesc suficientă lumină solară pentru a crește, în timp ce lumina neutilizată este transformată în energie electrică.
Datorită acestei tehnologii, serele inteligente nu sunt doar autosuficiente energetic, dar pot și reduce consumul de energie și apă în comparație cu serele tradiționale.
Cum funcționează serele solare?
Aceste sere folosesc panouri fotovoltaice selective pe lungime de undă (WSPV pentru acronimul său în engleză). Aceste panouri au fost concepute pentru a capta lumina soarelui și a o transforma în energie electrică mai eficient decât panourile solare convenționale. Cheia modului în care funcționează este că selectează lungimile de undă de lumină de care plantele nu au nevoie pentru a efectua fotosinteza, permițând restului luminii utile să ajungă la culturi.
Panourile sunt impregnate cu a colorant luminiscent magenta, care absoarbe energia luminoasă și o transferă pe benzile fotovoltaice. Aceste benzi transformă energia solară în energie electrică, care poate fi folosită pentru alimentarea sistemelor din seră, cum ar fi sistemele de irigare, încălzire sau ventilație.
În plus, această tehnologie este mai ieftină în comparație cu panourile tradiționale, ceea ce ar însemna economii semnificative de costuri pentru fermieri pe termen lung. Panourile WSPV costă cu aproximativ 40% mai puțin decât panourile de siliciu convenționale, costând 0,65 USD per watt generat.
Dezvoltarea acestor panouri a fost realizată de cercetători de la Universitatea din California din Santa Cruz, care și-au testat cu succes eficiența în culturi precum roșii, castraveți, lime, ardei și căpșuni, printre altele.
Beneficiile folosirii serelor solare
Utilizarea El sere solare inteligente Nu numai că reprezintă progrese în generarea de energie și reducerea costurilor cu energie, dar oferă și alte beneficii semnificative:
- Economisirea apei: S-a demonstrat că aceste sere permit reducerea consumului de apă cu 5% față de serele convenționale. Acest lucru se datorează faptului că plantele necesită mai puțină apă pentru a crește sub lumina filtrată a panourilor solare.
- Reziliența la climă: Bazându-se mai puțin pe surse externe de energie și fiind capabile să-și genereze propria energie electrică, aceste sere sunt mai rezistente la schimbările climatice și penuria de energie.
- Reducerea emisiilor: Serele solare pot contribui la reducerea emisiilor globale de CO2, deoarece folosesc energia solară în loc de combustibili fosili pentru a-și alimenta sistemele electrice.
Pe lângă aceste beneficii directe, serele solare ar putea contribui la atenuarea unei alte probleme majore de mediu: utilizarea materialelor plastice în agricultura cu efect de seră. Prin reducerea necesarului de energie externă, aceste sere ar permite o utilizare mai eficientă a resurselor de plastic și chiar posibilitatea de reciclare a materialelor plastice utilizate la construcția și funcționarea lor.
Culturile cresc mai bine în sere solare?
Una dintre marile întrebări despre serele solare a fost dacă utilizarea lor ar afecta negativ culturile. Cu toate acestea, testele efectuate de cercetători confirmă că serele solare nu numai că nu dăunează creșterii plantelor, dar, în unele cazuri, culturile cresc mai bine decât în serele tradiționale.
În testele efectuate cu roșii, castraveți, ardei și căpșuni 80% din culturi nu au fost afectate. În plus, 20% din culturi au crescut și mai bine sub panourile solare. Acest lucru s-ar putea datora reglarii luminii solare furnizate de panouri, permitand ajustarea conditiilor de iluminare la nevoile specifice fiecarei plante.
Un alt aspect pozitiv este că plantele au demonstrat o eficiență mai mare în utilizarea apei. Acest lucru este deosebit de important în zonele în care apa este puțină, cum ar fi sudul Spaniei și California, unde unele dintre primele prototipuri de sere solare au fost deja implementate.
Proiecte de sere solare în agricultură
La nivel global, sere solare Deja schimbă modul în care se cultivă alimentele. În California, Universitatea din Santa Cruz a condus mai multe proiecte în care aceste sisteme au fost implementate în culturile la scară largă. În Europa, țări precum Italia și Franța au implementat și proiecte pilot cu efect de seră solară.
De exemplu, în Italia, proiectul din Puglia a folosit sere solare pentru a crește tomate, în timp ce în Franța, compania Sun'Agri a implementat această tehnologie în sere de căpșuni. În Spania, proiectele ies în evidență în regiunea de sud a Almería, unde au început să fie folosite panouri solare în zonele agricole care ar produce suficientă energie pentru a alimenta nu numai serele, ci și comunitățile din jur.
În ceea ce privește reglementările, este evident că sprijinul guvernamental este vital pentru ca aceste tipuri de proiecte să devină răspândite și standardizate. Agrivoltaica, adică combinația dintre agricultură și energia solară, este una dintre zonele cu cea mai rapidă creștere în domeniul energiei regenerabile și al durabilității.
Viitorul serelor solare
Experții sunt de acord că sere solare inteligente Ele reprezintă o evoluție importantă în agricultura modernă. Nu numai că permit o producție alimentară mai durabilă, dar pot contribui la atenuarea efectelor schimbărilor climatice și a deficitului de resurse.
Implementarea acestor sere este încă în faza incipientă, dar pe măsură ce tehnologia avansează și costurile acestora sunt reduse, este posibil ca utilizarea lor să devină larg răspândită. Țări precum Spania, cu suprafețe mari de culturi sub plastic, ar putea beneficia foarte mult de această tehnologie.
Aceasta este o soluție promițătoare pentru a aborda provocările generate de combinația producției agricole și a nevoilor energetice într-o lume din ce în ce mai populată, cu mai puține resurse.