Oogsten van zon en grond: harmonie tussen zonne-energie en landbouw bij Swansea University

AmsterdamWetenschappers van de Swansea University hebben een nieuw hulpmiddel ontwikkeld om de meest geschikte zonnepaneelmaterialen te vinden voor toepassing in de landbouw en energieproductie. Deze technologie, genaamd agrivoltaïsch, helpt bij het verbouwen van voedsel terwijl er tegelijk hernieuwbare energie wordt opgewekt. Onderzoekers van de afdeling Natuurkunde van de universiteit hebben hun bevindingen gedeeld in Solar RRL. De nieuwe software voorspelt hoe verschillende zonnepaneelmaterialen presteren op het gebied van lichttransmissie, absorptie en energieopwekking, en gebruikt daarbij gegevens van verschillende locaties.

Agrivoltaïsche systemen plaatsen semi-transparante zonnepanelen boven gewassen. Belangrijke aandachtspunten zijn:

• Het kiezen van het juiste PV-materiaal
• Inzicht krijgen in hoe het materiaal verschillende lichtgolflengten absorbeert
• Het aanpassen van de bandgap om het juiste licht door te laten

Gewassen gebruiken rood en blauw licht voor fotosynthese en weerkaatsen groen licht. Door het type licht dat door zonnepanelen wordt doorgelaten aan te passen, kunnen onderzoekers gewassen beter laten groeien en tegelijkertijd meer energie opwekken. Een breder bandgap laat hoogenergetisch blauw licht door, terwijl een smaller bandgap laagenergetisch rood licht doorlaat.

Het combineren van technologie met landbouw biedt talrijke voordelen.

• Vermindering van de CO2-uitstoot in de landbouw
• Versterking van voedselzekerheid
• Productie van schone, hernieuwbare energie

Lees ook:

Vandaag · 04:18

Tijdelijke krachten voeden vulkanen op Jupiters maan Io

Zonnepanelen kunnen worden gebruikt in de landbouw door ze te plaatsen op kassen of structuren die gewassen beschermen, en door schaduw te bieden voor dieren. Verschillende dieren kunnen helpen het gebied schoon te houden door planten rond de panelen op te eten, maar sommige, zoals geiten, kunnen de apparatuur beschadigen door erop te springen.

In agrivoltaïsche systemen is de keuze van geschikte PV-materialen op basis van lokaal zonlicht cruciaal. Regio's met veel blauw licht kunnen bijvoorbeeld materialen met een bredere bandgap gebruiken, terwijl gebieden met veel rood licht wellicht PV's met een smallere bandgap nodig hebben. Dit inzicht helpt bij het optimaliseren van zowel voedselproductie als energieopbrengst.

Agrivoltaïsche systemen kunnen helpen de temperatuur te reguleren, wat de stress voor planten en dieren vermindert. Dit kan leiden tot hogere oogstopbrengsten en lagere energiekosten. Door zonnepanelen te combineren met landbouw kan voedselproductie duurzamer en betrouwbaarder worden.

Onderzoekers denken dat agrivoltaïsche projecten de koolstofuitstoot in de landbouw sterk kunnen verminderen. Met de juiste technieken en apparatuur kunnen boerderijen hun eigen energie opwekken en tegelijkertijd volop gewassen verbouwen. Dit toont het enorme potentieel van het gebruik van zonnepanelen op landbouwgrond.