Ahududu mahsulleri, 12 Temmuz 2022’de Hollanda’daki bir agrivoltaik çiftliğinde güneş panelleri altında büyüyor. FRANCOIS WALSCHAERTS / AFP, Getty Images aracılığıyla
Dünya iklim kriziyle ve fosil yakıtlardan yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişle boğuşurken , ekinler ve temiz enerji giderek daha fazla aynı toprağı paylaşıyor ve güneş panellerinin gölgesi altında ekinlerin yetiştirilmesi olan agrivoltaik genişliyor.
Şimdi bilim insanları, kurak tarım arazilerinin olduğu bölgelerde agrivoltaik sistemlerin verimliliğini artırabilecek şekilde güneşin ışık spektrumundan nasıl yararlanılacağını araştırıyorlar.
Kaliforniya Üniversitesi Davis’teki (UC Davis) bilim insanları yeni bir çalışmada,ışık tayfının mavi kısmının güneş enerjisi üretimi için daha verimli olduğunu , tayfın kırmızı kısmının ise bitki büyümesi için daha iyi olduğunu keşfettiler.
“Tüm Işık Spektrumları Eşit Yaratılmadı: Optimum Gıda-Enerji Ortak Üretimi için Işık Hasat Edebilir miyiz?” Earth’s Future dergisinde yayınlandı .
Basın açıklamasında çalışmanın yazara yardımcı olan UC Davis Majdi Abou Najm’da Kara, Hava ve Su Kaynakları Departmanında doçent olan “Bu makale, her türlü teknolojik ilerleme için bir kapı açıcıdır” dedi. “Günümüzün güneş panelleri tüm ışığı alıyor ve ondan en iyi şekilde yararlanmaya çalışıyor. Peki ya yeni nesil fotovoltaikler temiz enerji için mavi ışığı alıp, fotosentez için en verimli olduğu ekinlere kırmızı ışığı geçirebilseydi?
Güneş filtreleri, 2022’de UC Davis’te bir araştırma alanında büyüyen domates bitkilerinin üzerine mavi ışık yayar.
Çalışma için bilim insanları tarafından çeşitli ışık spektrumlarını açıklayan fotosentez ve terleme için bir bilgisayar modeli geliştirildi. Fesleğen, çilek ve marul gibi bitkilerin farklı ışık spektrumlarına tepkisi, bir laboratuvarda model tarafından yeniden üretildi. Bilim insanları, kırmızı spektrumun gıda büyümesi için mükemmelleştirilebileceğini ve mavi spektrumun güneş enerjisi üretmek için filtrelenebileceğini buldular.
Abou Najm , Modern Farmer’ın bildirdiği gibi, “Bitki açısından bakıldığında, kırmızı fotonlar verimli olanlardır” dedi . “Bitkiyi sıcak hissettirmiyorlar.”
Agrivoltaics, ekin sıraları arasına güneş panelleri (çoklu güneş panellerinden oluşan bir koleksiyon) koyarak arazi kullanım verimliliğini artırır. Paneller, ısıya duyarlı meyveleri ve yapraklı sebzeleri gölgelerken, güneş panellerinin altındaki sıcaklık, bitkilerin terlemesiyle düşürülerek güneş pillerinin performansını artırıyor.
Abou Najm basın açıklamasında, “Sadece biraz daha su tasarrufu yaparak ve bu şekilde devam ederek 30 yılda 2 milyar insanı daha besleyemeyiz ” dedi. “Arttırıcı değil, dönüştürücü bir şeye ihtiyacımız var. Güneşi bir kaynak olarak ele alırsak, gölgede çalışabilir ve altında mahsul üretirken elektrik üretebiliriz. Kilovat saat, hasat edebileceğiniz ikincil bir ürün haline gelir.”
İklim değişikliği nedeniyle Dünya üzerindeki kullanılabilir arazi miktarı azalırken, ışık tayfı değişimlerinin bitkileri nasıl etkilediği hakkında ne kadar çok bilgi sahibi olursak, insanlar su kullanımını, sürdürülebilir arazi yönetimini ve gıda üretimini dengeleyen tarım sistemlerini o kadar iyi geliştirebilir.
Modern Farmer tarafından bildirildiği üzere Abou Najm, “2050’ye kadar, bu gezegende [ek] iki milyar insanımız olacak ve yüzde 60 daha fazla gıdaya, yüzde 40 daha fazla suya ve yüzde 50 daha fazla enerjiye ihtiyacımız olacak” dedi. “Sonsuz sürdürülebilir bir kaynağı optimize ediyoruz. Bu panelleri geliştirebilecek bir teknoloji devreye girerse, ne kadar optimize olabileceğimizin sınırı gökyüzüdür.”
KAYNAK