Η φωτοβολταϊκή τεχνολογία που συνήθως τη βλέπουμε με τη μορφή ογκωδών ηλιακών πάνελ σε μεγάλα φωτοβολταϊκά πάρκα αναμένεται να αποτελέσει μία από τις κυρίαρχες πηγές ενέργειας έως το 2050. Ωστόσο τα πάνελ αυτά συχνά εγκαθίστανται σε εκτάσεις γης που διαφορετικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την καλλιέργεια τροφίμων, τα οποία είναι απαραίτητα για έναν ολοένα αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό.
Η αγροβολταϊκή (ή αγροφωτοβολταϊκή) τεχνολογία (agrivoltaics) επιχειρεί να λύσει αυτό το πρόβλημα φυτεύοντας καλλιέργειες γύρω από ή κάτω από σειρές ηλιακών πάνελ επιτρέποντας έτσι πιο αποδοτική αξιοποίηση της γης. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα ηλιακά πάνελ μπορούν να προσφέρουν σκιά και προστασία σε ορισμένες καλλιέργειες, καθώς και να αυξήσουν την υγρασία του εδάφους, γεγονός που υποδηλώνει ότι σωστά σχεδιασμένα συστήματα θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ταυτόχρονα τόσο τη γεωργία όσο και την παραγωγή καθαρής ενέργειας.
Η υπάρχουσα έρευνα στον τομέα των αγροβολταϊκών, ωστόσο τείνει να επικεντρώνεται σε μία μόνο παράμετρο κάθε φορά όπως για παράδειγμα στη διαθεσιμότητα φωτός ή στην ανάπτυξη των καλλιεργειών αντί να εξετάζει τις πιο σύνθετες αλληλεπιδράσεις μεταξύ του μικροκλίματος, του είδους της καλλιέργειας, του φωτός και του τύπου των πάνελ.
Η νέα προσέγγιση
Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Πρίνστον παρουσιάζει ένα νέο μοντέλο που μπορεί να προσομοιώνει τα μικροκλίματα κάτω από τα ηλιακά πάνελ και παράλληλα λαμβάνει υπόψη ακόμη και τη θερμική καταπόνηση που θα μπορούσαν να αντιμετωπίζουν οι εργαζόμενοι σε πραγματικές συνθήκες.
Το νέο μοντέλο προσομοιώνει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλιακών πάνελ, των καλλιεργειών, του εδάφους, του αέρα και της κίνησης του νερού, καθώς και την πρόσληψη διοξειδίου του άνθρακα από τα φυτά, παρακολουθώντας τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρονται η ενέργεια, η ορμή και η μάζα μέσα στο αγροβολταϊκό σύστημα. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από αγροβολταϊκές εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένων μετρήσεων της θερμοκρασίας των φύλλων που πραγματοποιήθηκαν στο Davis της Καλιφόρνιας και μετρήσεων της θερμοκρασίας του εδάφους στο Chicago City της Μινεσότα προκειμένου να αξιολογήσουν κατά πόσο οι προσομοιώσεις του μοντέλου ανταποκρίνονταν στις πραγματικές συνθήκες.
Σε σύγκριση με τις ντομάτες που καλλιεργούνταν σε ανοιχτό χωράφι οι ντομάτες που αναπτύσσονταν κάτω από ηλιακά πάνελ παρουσίασαν κατά τη διάρκεια της ημέρας θερμοκρασία φύλλων κατά μέσο όρο χαμηλότερη κατά 1,84 βαθμούς Κελσίου και έως και 7,56 Κελσίου χαμηλότερη κατά τις ώρες της μέγιστης απογευματινής ζέστης. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της απώλειας νερού μέσω της εξατμισοδιαπνοής κατά 22,4%. Παρόλο που οι προσομοιωμένες καλλιέργειες δέχονταν 47% λιγότερο ηλιακό φως η πρόσληψη διοξειδίου του άνθρακα μειώθηκε μόλις κατά 31%, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι ηπιότερες θερμικές συνθήκες μείωσαν τη θερμική καταπόνηση και αντιστάθμισαν εν μέρει τις επιπτώσεις της αυξημένης σκίασης.
Τα ίδια τα ηλιακά πάνελ ήταν επίσης κατά 5,6 βαθμούς Κελσίου ψυχρότερα κατά τη διάρκεια της ημέρας σε σύγκριση με πάνελ που βρίσκονταν πάνω από γυμνό έδαφος, επιτρέποντάς τους να ανακτήσουν περίπου το 15% της απόδοσης που χάνεται λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών.
Η μέση αντιλαμβανόμενη θερμοκρασία για τους ανθρώπους μειώθηκε κατά 4,46 Κελσίου κατά τις ώρες εργασίας γεγονός που υποδηλώνει σημαντικά οφέλη για την υγεία και την ασφάλεια των εργαζομένων στις αγροτικές εκμεταλλεύσεις. Οι ερευνητές προτείνουν ότι το μοντέλο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των οφελών των αγροφωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων, καθώς και για τη μελέτη διαφορετικών συνδυασμών κλίματος και καλλιεργειών.
Naftemporiki.gr
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
