گلخانه های هوشمند خورشیدی در عین تولید محصولات غذایی میتوانند انرژی الکتریکی پاک نیز تولید کنند.
نسل جدید پنل های خورشیدی می توانند در ساخت سقف های گلخانه ای، نه تنها کار تولید انرژی تجدید پذیر الکتریکی را انجام دهند، بلکه با استفاده از یک رنگ تغییر دهنده نور به فرآیند بهینه سازی فتوسنتز در گیاهان در زیر سقف نیز کمک میکنند.
به طور معمول، قرار دادن پنل های خورشیدی بر روی سقف یک گلخانه، یک ایده نامعقول و دور از ذهن است، زیرا پنل ها مانع رسیدن پرتوهای خورشید به گیاه میشوند، اما محققان تکنولوژی جدیدی را توسعه داده اند که اجازه می دهد نور خورشید در حالی که برای افزایش رشد و سلامت گیاه تغییر رنگ پیدا میکند از این طریق به گیاهان نیز برسد. اخیراً یک مطالعه تایید کرده است که پنل های خورشیدی LUMO Soliculture، که گفته می شود در تولید برق، موثر و کم هزینه تر از سیستم های فتوولتائیک معمولی هستند، برای این کاربرد بر رشد محصولات گلخانه ای اثرات منفی نمی گذارند، و در واقع برای افزایش عملکرد در برخی از گیاهان و کاهش آب مفیدند.
پنل های LUMO Soliculture، که از انواع سیستم های فتوولتائیک با طول موج معین (WSPVs) هستند، دارای نوارهای فتوولتائیک باریکی هستند که در یک صفحه با "رنگ براق بنفش روشن" تعبیه و نصب شده اند که می توانند برخی از طول موج های آبی و سبز نور خورشید را جذب کنند در عین حال برخی از نور های سبز را به نور قرمز تبدیل کنند که "دارای بالاترین کارایی برای فتوسنتز در گیاهان است." یکی دیگر از مزایای WSPV ها هزینه پایین آنها است که گفته می شود حدود 65 سنت در هر وات یا 40٪ کمتر از پانل های معمولی خورشیدی است.
مایکل لویک، استاد مطالعات زیست محیطی در دانشگاه UC Santa Cruz، اخیراً مقاله ای در مجله Earth's Future منتشر کرده است که اثرات فیزیولوژیکی گیاه را در استفاده از WSPV ها بررسی می کند. این مقاله "ارائه کننده یک ابزار جدید برای دیکربنیزه کردن سیستم غذایی" است و گزارش داده است که فناوری "باید به ترویج رشد گلخانه های هوشمند کمک کند تا حداکثر بهره وری مصرف انرژی و خود انرژی را در هنگام رشد مواد غذایی افزایش دهد".
طبق گفته لویک، فرآیند رشد اکثر (80٪) محصولات از گیاهانی در گلخانه های خورشیدی، اصلاً تحت تأثیر نور تغییر طیف داده شده پنل ها قرار نگرفتند، در حالی که "عملا 20٪ بهتر رشد کرده بودند". تیمی که لویک در این پژوهش هدایت می کرد، میزان فتوسنتز و تولید محصولات میوه ای در 20 گونه از گیاهان نظیر گوجه فرنگی، خیار، توت فرنگی، فلفل، ریحان، لیموشیرین و لیموترش در سه مکان زیر سقف های گلخانه ای بررسی کردند. آنها نتوانستند تعیین کنند که چرا 20 درصد از گیاهان به شدت رشد می کنند، آنها همچنین به صرفه 5 درصدی در مصرف آب توسط گیاه گوجه فرنگی نیز اشاره کردند.
استفاده از این فن آوری مانند یک معامله بزرگ توصیف شده است. گلخانه ها، حتی اگر در معرض نور خورشید بیشتری برای رشد گیاهان قرار گیرند، از برق زیادی برای اجرای فن ها، سنسورها و تجهیزات نظارت، کنترل آب و هوا (گرما و یا تهویه) و چراغ ها استفاده می کنند و با افزایش تولید گلخانه ای با ضریب 6 در طول 20 سال گذشته، تقاضای انرژی جهانی برای گلخانه ها هم به سرعت در حال رشد است. با استفاده از سیستم هایی مانند این در سراسر جهان، می توان سبب تقویت تولید محصولات گلخانه ها شد و این فناوری قابلیت بالقوه برای خودکفاکردن الکتریکی گلخانه ها دارد.
طبق وب سایت Soliculture، شرکت LUMO "بیش از 4 سال نخستین مجموعه تجاری موجود در دنیاست که به صورت عمده جمع کننده نور خورشیدی (LSC) " و گلخانه های بر پایه فن آوری را تولید می کند. دوره بازگشت سرمایه در این فن آوری بین 3 تا 7 سال است و با بیش از بیست سال چرخه تولید انرژی الکتریکی می تواند منجر به صرفه جویی 20 تا 30 درصدی در مقایسه با گلخانه های متعارف در هزینه و سرمایه شود. مطالعات دانشگاه UC Santa Cruz را در این لینک می توانید مشاهده کنید: "سیستم های فتوولتائیک خورشیدی با طول موج انتخابی: گلخانه های قدرتمند برای رشد گیاه در آب-انرژی-مواد غذایی".
