الزراعة وألواح الطاقة الشمسية - استراتيجية الفوز لمهندسي الطاقة والمزارعين



عادة ما يتم وضع صفائف الخلايا الشمسية في أماكن غير مأهولة حيث لا توجد حقول أو منازل. بالنسبة للحقول ، يتم ذلك لأن أولاً ، تتطلب الألواح الشمسية الصيانة ، ولا يريد أحد أن يدوس على محاصيلها. ثانياً ، تلقي الألواح بظلالها ، مما يؤثر سلبًا على نمو العديد من النباتات.

ولكن ، كما اتضح فيما بعد ، يمكن أن يكون العامل الثاني ميزة وليس عيبًا ، ونتيجة لذلك ستساعد محطات الطاقة الشمسية في زراعة المحاصيل المحببة للظل. هناك الكثير منهم ، أشعة الشمس المباشرة ببساطة "تحترق" النباتات التي تحب الظل. إنهم إما يموتون أو لا يثمرون. إن أفضل الخيارات لدمج الألواح الشمسية مع الزراعة تبحث الآن عن علماء من جامعة أريزونا .

تجري الأبحاث في جنوب غرب الولايات المتحدة ، حيث يكون الجو مشمسًا وجافًا ، لذا لا تزرع النباتات المحببة للظل هنا. وفي هذه المنطقة فقط ، يمكن أن تكون الألواح الشمسية مفيدة للغاية ، لأنها تعمل على تظليل المساحات الكبيرة وتقليل تبخر الرطوبة وحماية النباتات من أشعة الشمس المباشرة. في الوقت الحالي ، مجمع الاختبار جاهز بالفعل. هنا ، يتم وضع الخلايا الشمسية على ارتفاع 3 أمتار من سطح الأرض - أعلى من ما يتم في الوضع الطبيعي.

للتحكم في نتائج التجربة ، قرر العلماء استخدام ثلاثة مجمعات اختبار (وبدلاً من ذلك ، فراش). الأول يشمل النباتات فقط ، والثاني يشمل الألواح ، والثالث يشمل كل من النباتات والألواح. المحاصيل - الطماطم ، الهالابينو والفلفل chiltepin.

أظهرت نتائج التجربة أن تبخر الرطوبة يتباطأ فعليًا في المنطقة التي تقف فيها الألواح (في الواقع ، هذا واضح ، إذا كان هناك ظل ، فسيذهب التبخر بمعدل أبطأ بالطبع). درجة حرارة التربة أقل قليلاً من المستوى العام خلال النهار وأعلى في الليل.

أما بالنسبة للمحاصيل ، فهم يشعرون بالرضا على الإطلاق. لذلك ، نما الفلفل chiltepin بوضوح أكثر بنشاط تحت الألواح الشمسية. تم تحديد نشاط تطوير النبات من خلال تركيز ثاني أكسيد الكربون. أعطت النباتات التي نمت في الظل ثلث هذا الغاز أكثر من تلك التي أجبرت على النمو تحت الشمس. كان محصول "الفلفل الظل" أعلى ثلاث مرات من محصول الفلفل المكشوف في الشمس.

شعر Jalapenos إلى حد كبير على حد سواء في الشمس والظل. طورت الجالابينوس "Shadow" 11٪ أبطأ من نظيراتها "الشمسية" ، لكنهم استهلكوا كمية أقل من الماء بنسبة 65٪ ، ولم يكن هناك فرق في الغلة - كل ذلك في إطار الخطأ الإحصائي.

حسنًا ، تطورت الطماطم (البندورة) في الظل بنسبة 65٪ بشكل أكثر نشاطًا من الشمس ، واستهلكت ماء أقل بنسبة 65٪ وأنتجت محصولًا مزدوجًا مقارنة بالنباتات "الشمسية".

أما بالنسبة للألواح الشمسية ، وفقًا للعلماء ، فقد أدى انخفاض طفيف في درجة حرارة الهياكل التي كانت قائمة على الأسطح ذات النباتات إلى زيادة في توليد الطاقة بنحو 3٪. بسبب انخفاض درجة حرارة التربة والهواء فوق النباتات ، انخفضت درجة حرارة الهياكل أيضا قليلا.

وفقًا للباحثين ، فإن الجمع بين الخلايا الشمسية والمزارع الزراعية يجعل من الممكن تقليل استهلاك المياه للنباتات ، وزيادة إنتاج بعض الأنواع ، والبدء في زراعة أنواع شبيهة بالظل في الأماكن التي توجد فيها الكثير من الشمس ، وكذلك ، ولو بشكل طفيف ، ولكن زيادة حجم الكهرباء المولدة بواسطة الألواح. وبالنسبة للعمال في الحقول ، يعد وجود الظل ميزة إضافية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar466457/


All Articles