Az Applied Energy folyóiratban megjelent Cornell Egyetem új kutatása szerint a napelem parkokban a mezőgazdasági növények termesztése növelheti az élelmiszertermelést, valamint javíthatja a napelemek teljesítményét és élettartamát.
2023. április 2.
Henry Williams, a Cornell egyetem doktorandusza a következőket mondta: „Most először áll rendelkezésünkre egy fizikai alapú eszköz, amellyel megbecsülhetjük a napelemek és a növénytermesztés elhelyezésének költségeit és előnyeit a megnövekedett energiaátalakítás szemszögéből.” Max Zhang kutatásvezető, a Sibley Mechanical and Aerospace Engineering School professzora hozzátette: „Az agrovoltaikus rendszerekben – ahol a mezőgazdaság és a napelemek együtt léteznek – megvan a lehetőség, hogy megnövelt passzív hűtést biztosítsanak a magasabb panelmagasságok, a talajtakarás és a hagyományos napelemes farmokhoz képest magasabb párolgás révén.
Ezekkel a hibrid rendszerekkel megújuló villamos energiát termelhetünk és megőrizhetjük élelmiszertermelés céljára a termőföldet.”
A tanulmány New Yorkot említi példaként, ahol az ipari méretű napelemes parkok kapacitásának mintegy 40%-át mezőgazdasági területeken valósították meg, míg a közmű-méretű napelemes fejlesztésre alkalmasnak ítélt területek mintegy 84%-a mezőgazdasági – derült ki egy korábbi kutatásból. A mérnökök kimutatták, hogy a növényzetre szerelt napelemek felületi hőmérséklete alacsonyabb, mint a csupasz talajra épített elemeké.
A kutatás részeként a napelemeket 4 méterrel a szójabab termés felett szerelték fel, és a napelem modulok hőmérséklete akár 10°-kal is csökkent, összehasonlítva a 0,5 méterrel a csupasz talaj fölé szerelt napelemekkel. A hűtési hatás jelentősebb a nagyobb panelmagasság eredményeként, a passzív hűtés pedig a napelemek hatékonyságát növeli a lap szerint.
A kutatás kimutatta, hogy a hőmérséklet csökkenése megnöveli a napelemek élettartamát és javítja a hosszú távú gazdasági potenciált.
Amint csökkenteni tudjuk a napelem panel működési hőmérsékletét, növelhető a hatékonyság és javítható a napelem moduljainak élettartama. Ez a megoldás a kutatók szerint kettős előnnyel jár. Egyrészt élelmiszertermelést biztosít a gazdálkodók számára, másrészt megnövekedett élettartamot és jobb átalakítási hatékonyságot a napelemfejlesztők számára.
A szerzők kijelentik, hogy ennek a kölcsönösen előnyös koncepciónak a megértése a mezőgazdasági termelés kritikus időszakában jön létre, mivel a globális élelmiszerigények várhatóan 50%-kal nőnek 2050-re, hogy a World Resources Institute szerint 10 milliárd embert élelmezhessen. A klímaváltozás hatásainak mérséklése érdekében ugyanakkor elengedhetetlen a megújuló energia elterjedésének felgyorsítása – jelezték az egyetem kutatói.
A technológia meglehetősen népszerűvé kezd válni az egész világon. Hírportálunk a magyarmezogazdasag.hu korábban összeállítást készített az Európai agrofotovoltaikus projektekről AgroPV – A napelemek alatti élelmiszertermelés címen.
Forrás: ScienceDirect, Magyar Mezőgazdaság/ Török Gergely
Fotó: BayWa
