CÂY XANH PHÁT TRIỂN TỐT TRONG NHÀ KÍNH PIN MẶT TRỜI.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy rau diếp có thể được trồng trong nhà kính lọc ra các bước sóng ánh sáng được sử dụng để tạo ra năng lượng mặt trời, chứng minh tính khả thi của việc sử dụng các tấm pin mặt trời trong suốt trong nhà kính để tạo ra điện.

Heike Sederoff, đồng tác giả của nghiên cứu và là giáo sư sinh học thực vật tại Đại học Bang North Carolina, cho biết: “Chúng tôi hơi ngạc nhiên – không có sự suy giảm thực sự nào về sự phát triển hoặc sức khỏe của cây. “Đây là ý tưởng tích hợp pin mặt trời trong suốt vào nhà kính có thể được thực hiện.”

Bởi vì thực vật không sử dụng tất cả các bước sóng ánh sáng để quang hợp, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra ý tưởng tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ bán trong suốt chủ yếu hấp thụ các bước sóng ánh sáng mà thực vật không dựa vào và kết hợp các tế bào năng lượng mặt trời đó vào nhà kính. Công việc trước đó của NC State tập trung vào việc các nhà kính chạy bằng năng lượng mặt trời có thể sản xuất bao nhiêu năng lượng. Tùy thuộc vào thiết kế của nhà kính và vị trí đặt nó, pin mặt trời có thể làm cho năng lượng của nhiều nhà kính trở nên trung hòa – hoặc thậm chí cho phép chúng tạo ra nhiều năng lượng hơn mức chúng sử dụng.

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa rõ những tấm pin mặt trời bán trong suốt này có ảnh hưởng như thế nào đến cây trồng trong nhà kính.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã trồng cây rau diếp lá đỏ (Lactuca sativa) tại buồng nhà kính trong 30 ngày – từ hạt giống đến khi cây trưởng thành hoàn toàn. Các điều kiện phát triển, từ nhiệt độ, nước đến phân bón và nồng độ CO2, tất cả đều không đổi – ngoại trừ ánh sáng.

Một nhóm đối chứng của lettuces đã tiếp xúc với toàn bộ quang phổ của ánh sáng trắng. Phần còn lại của lettuces được chia thành ba nhóm thử nghiệm. Mỗi nhóm đó được tiếp xúc với ánh sáng thông qua các loại bộ lọc khác nhau để hấp thụ các bước sóng ánh sáng tương đương với các loại pin mặt trời bán trong suốt khác nhau sẽ hấp thụ.

“Tổng lượng ánh sáng tới trên các bộ lọc là như nhau, nhưng thành phần màu sắc của ánh sáng đó khác nhau đối với mỗi nhóm thí nghiệm”, Harald Ade, đồng tác giả của nghiên cứu và là Giáo sư Vật lý xuất sắc của Goodnight Innovation cho biết. tại NC State.

Sederoff nói: “Cụ thể, chúng tôi đã thao tác tỷ lệ giữa ánh sáng xanh và ánh sáng đỏ trong cả ba bộ lọc để xem nó ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của thực vật.

Để xác định hiệu quả của việc loại bỏ các bước sóng ánh sáng khác nhau, các nhà nghiên cứu đã đánh giá một loạt các đặc điểm của thực vật. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã chú ý đến các đặc điểm có thể nhìn thấy quan trọng đối với người trồng, người bán tạp hóa và người tiêu dùng, chẳng hạn như số lượng lá, kích thước lá và trọng lượng của lá. Nhưng họ cũng đánh giá các chỉ số về sức khỏe thực vật và chất lượng dinh dưỡng, chẳng hạn như lượng CO2 mà cây trồng hấp thụ và mức độ của các chất chống oxy hóa khác nhau.

Brendan O’Connor, đồng tác giả của nghiên cứu và là phó giáo sư cho biết: “Chúng tôi không chỉ không tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa giữa nhóm đối chứng và nhóm thử nghiệm mà còn không tìm thấy bất kỳ sự khác biệt đáng kể nào giữa các bộ lọc khác nhau.

Sederoff nói: “Cũng có một công trình sắp tới đi sâu vào chi tiết hơn về cách thức mà việc thu hoạch các bước sóng ánh sáng khác nhau ảnh hưởng đến các quá trình sinh học đối với cà chua và các loại cây trồng khác.

Ade nói: “Điều này hứa hẹn tương lai của các nhà kính sử dụng năng lượng mặt trời. “Việc bắt người trồng trọt sử dụng công nghệ này sẽ là một điều khó khăn nếu mất năng suất. Nhưng bây giờ về mặt kinh tế nó trở nên đơn giản về việc liệu đầu tư vào công nghệ nhà kính mới có bù đắp được bằng sản xuất và tiết kiệm năng lượng hay không.”

O’Connor nói: “Dựa trên số lượng người đã liên hệ với tôi về nhà kính sử dụng năng lượng mặt trời khi chúng tôi công bố công trình nghiên cứu trước đây trong lĩnh vực này, có rất nhiều chủ trang trại quan tâm. “Tôi nghĩ rằng nhu cầu sẽ chỉ tăng lên. Chúng tôi đã có đủ các nguyên mẫu thử nghiệm để biết công nghệ này về nguyên tắc là khả thi, chúng tôi chỉ cần thấy một công ty có bước nhảy vọt và bắt đầu sản xuất theo quy mô.”

Trường Đại Học bang Bắc Carolina; và NextGen Nano Limited

---