Algumas idéias emergem durante a noite, enquanto outras estão enraizadas mais lentamente, esperando as condições certas para prosperar.
Agrovoltaics é um sistema de painéis solares e culturas alimentares que coexistem no mesmo pedaço de terra, que pertence à última categoria. Adolf Gotzberg Adolf Goetzberger, fundador do Instituto Fraunhofer de sistemas solares, e Amin Zastro (Armin Zastrow) foi pioneiro neste conceito em 1981. Na época, a energia fotovoltaica era cara e os computadores raramente eram vistos. Então, eles estudaram as equações para sistemas de dupla utilização na calculadora de bolso programável e publicou um papel chamado kartoffeln Unterm kollektor (a batata o painel)-Adolf Gotzberg mais tarde apontou que este era um muito fácil de aceitar a razão,
Porque as batatas crescem melhor em um pouco de sombra. 35 anos mais tarde, o mundo parece pronto para suas idéias. Desde 2010, o preço dos painéis solares tem despencado por mais de 50%-muitos agricultores acham mais lucrativo para cultivar culturas enormes Matrizes solares. Para qualquer agricultor, esta mudança é de importância económica.
Mas foi gradualmente construído um jogo que poderia minar a segurança alimentar global. Agrovoltaics é uma saída de problemas. Isto é, se puder satisfazer o apetite voraz do mundo por comida e energia. Há uma questão-chave: os agricultores podem obter a mesma produção de alimentos painéis solares?
Um número crescente de estudos têm mostrado que eles podem. Muitas sombras podem prejudicar as colheitas, muito pouco dano à eletricidade.
O espaçamento adequado entre os painéis solares ea inclinação da matriz são fundamentais para obter a combinação certa de energia e produção de culturas. Em 2010, Christian Dupraz e seus colegas do Instituto Nacional de agricultura na França estabeleceram a primeira fazenda de pesquisa agrícola perto de Montpellier. Eles plantaram duas culturas em luz solar suficiente, enquanto o outro estava usando uma densidade padrão fotovoltaica array-uma bateria que gerou mais eletricidade.
As colheitas da terceira estação crescem uma matriz da meio-densidade, que permita que mais luz passe através dos painéis solares. No final da temporada de três crescimentos, as culturas plantadas painéis de densidade total perderam quase 50% da sua produtividade. Isto não é particularmente surpreendente.
Vale a pena observar que as plantas a placa de meia densidade são tão prolíficos e ainda mais do que as plantas a luz solar cheia. Por exemplo, o pesquisador Hélènemarrou explica que a alface se adapta à luz baixa, aumentando o tamanho da folha. Escreveu também em um papel 2013 que em um mundo mais morno, a fonte de água poderia ser na fonte curta, e as plantas sombreadas painéis solares poderiam reduzir a demanda para a água. ' Temos demonstrado neste experimento que o uso de PvP (sistemas de energia fotovoltaica) para cobrir culturas vegetais irrigadas pode economizar 14% a 29% da água de evaporação, dependendo do nível de sombra produzida e cultivo de culturas.
' Muito sombreamento pode prejudicar as culturas, muito pouco dano à geração de eletricidade.
O espaçamento adequado entre os painéis solares ea inclinação da matriz são fundamentais para obter a combinação certa de energia e produção de culturas. Com base nas descobertas da pesquisa francesa, pesquisadores alemães do Instituto Fraunhofer-Adolf Gotzberg (Adolf goetzberger)-começaram a discutir a viabilidade de operações agrícolas em grande escala. Em um terço hectares de terra perto do Lago Constance, Alemanha, eles instalaram 720 painéis solares de dupla face-o que significa que eles poderiam capturar a luz de cima e de baixo.
Na França, no entanto, seus suportes de painel são elevados a partir do solo, permitindo que a maior luz do dia para chegar às culturas e mover equipamentos agrícolas de grande porte o array. Em setembro de 2016, os pesquisadores conectaram a planta de teste solar à grade e plantaram trigo de inverno, aipo, batatas e trevo a matriz.
Após o primeiro ano, a produção total de alimentos e electricidade foi de 60% mais elevada do que a alimentação e electricidade colhidas a cada dois metros quadrados. Comparado com o trevo que cresce ao sol, o trevo é o melhor, ea produtividade cai por apenas cerca de 5%. Rendimentos em batatas, trigo e aipo foram reduzidos em cerca de 19% em comparação com as parcelas de teste sem painéis solares. Benedikt Klotz, assistente estudantil do Instituto Fraunhofer, explicou: "a geração global de energia vai muito além das perdas agrícolas.
' Estes painéis fornecem bastante energia ao poder até 62 repousos um o ano; Klotz disse que o objetivo é melhorar este objetivo no futuro. O programa piloto de investigação durou três anos. ' Em última análise, queremos levar APV (Agrophotovoltaics) para o estágio de prontidão da indústria de construção em grande escala.
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Supondo que todas as alface cultivadas nos Estados Unidos é transformado em um sistema de agricultura fotovoltaica, poderia aumentar toda a capacidade instalada do país por uma dobra. Então, qual o tamanho disso? Este é um problema recente resolvido pelo Instituto de pesquisa modelo. Por exemplo, Joshua Pearce, um engenheiro da Universidade Técnica de Michigan, questionou-se sobre o que aconteceria se os painéis solares fossem instalados em uma fazenda de uva na Índia. Considerando a tonalidade das uvas, ele e seus colegas criaram um modelo de computador tecno-econômico, inserindo números, e descobriram que o valor econômico das fazendas de uva indianas poderia ser aumentado em mais de 15 vezes em relação à agricultura tradicional-a produção de uva não declinou.
Se este uso duplo de terra ocorre na Índia, então a geração de energia pode ser suficiente para poder 15 milhões pessoas. Pearce e seus colegas também estudaram o cultivo de alface nos Estados Unidos. Supondo que toda a produção de alface nos Estados Unidos seja convertida em sistemas agrícolas, a geração de energia fotovoltaica pode ser aumentada em 40 a 70.000 MW.
