태양광 패널로 농작물 성장과 재생 에너지 생산을 동시에 돕는 연구

Seoul스완지 대학의 과학자들이 농업과 에너지 생산에 적합한 최상의 태양광 패널 소재를 찾기 위한 도구를 개발했습니다. 아그리볼타익스로 불리는 이 기술은 식량을 재배하면서 동시에 재생 에너지를 생성하는 데 도움을 줍니다. 대학의 물리학과 연구진은 그들의 연구 결과를 Solar RRL에 발표했습니다. 이 새로운 소프트웨어는 다양한 지역의 데이터를 사용하여 각기 다른 태양광 패널 소재가 빛 투과, 흡수 및 전력 생성 측면에서 어떻게 성능을 발휘하는지를 예측합니다.

아그리볼타익스는 농작물 위에 반투명 태양 전지판을 설치하는 것을 의미합니다. 고려해야 할 중요한 요소들은 다음과 같습니다:

• 적절한 태양전지 소재 선택
• 다양한 빛의 파장을 흡수하는 소재의 이해
• 적절한 빛이 투과되도록 밴드갭을 조정

작물은 광합성에 붉은색과 파란색 빛을 사용하고 녹색 빛을 반사합니다. 연구자들은 태양 전지판을 통해 어떤 종류의 빛을 통과시키는지를 조절하여 작물의 성장을 촉진하고 동시에 에너지를 더 많이 생산할 수 있도록 돕습니다. 넓은 밴드갭은 고에너지의 파란색 빛을 통과시키고, 좁은 밴드갭은 에너지가 더 낮은 붉은색 빛을 받아들입니다.

기술과 농업의 결합은 많은 이점을 제공합니다.

• 농업에서 탄소 발자국 줄이기
• 식량 안보 강화
• 깨끗하고 재생 가능한 에너지 생성

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태양광 패널은 농업에 활용할 수 있습니다. 이를 위해서는 온실 지붕이나 작물을 보호하는 구조물 위에 패널을 설치하거나, 동물에게 그늘을 제공합니다. 여러 종류의 동물을 이용하여 패널 주변의 식물을 먹도록 하여 청결을 유지할 수 있으나, 염소와 같은 경우에는 패널 위로 뛰어올라 장비를 손상시킬 수 있습니다.

농광업 시스템에서 지역의 햇빛 조건에 따라 적절한 태양광 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 파란빛이 많은 지역에서는 더 넓은 밴드갭 재료를 사용할 수 있으며, 붉은빛이 풍부한 곳에서는 더 좁은 밴드갭 태양광 패널이 필요할 수 있습니다. 이러한 세부 사항을 이해하면 식량 생산과 에너지 산출을 최대화하는 데 도움이 됩니다.

농업과 태양광 발전을 결합한 시스템은 기온 조절에 도움이 되어 식물과 동물의 스트레스를 줄일 수 있습니다. 이를 통해 작물 수확량을 늘리고 에너지 비용을 절감할 수 있습니다. 태양광 패널을 농업과 함께 사용하는 것은 식량 생산을 더욱 지속 가능하고 신뢰할 수 있게 만듭니다.

연구자들은 농업태양광이 농업 분야에서의 탄소 배출을 크게 줄일 수 있다고 믿고 있습니다. 적절한 방법과 장비를 사용하면, 농장들은 자체 에너지를 생산하면서도 충분한 작물을 재배할 수 있으며, 농경지에 태양광 패널을 활용하는 것이 지닌 큰 가능성을 보여줍니다.