Las células solares semitransparentes pueden alimentar invernaderos sin retrasar el crecimiento de las plantas

Los invernaderos equipados con células solares semitransparentes pueden generar electricidad sin afectar el crecimiento y la salud de las plantas en el interior, según un nuevo estudio, que sugiere que podríamos construir invernaderos de energía neutra sin dañar los cultivos.

Los investigadores probaron grupos de lechuga de hoja roja bajo diferentes tipos de vidrio y diferentes longitudes de onda de luz, manteniendo todas las demás variables iguales, incluida la temperatura, la concentración de CO2 y los suministros de agua y fertilizante.

La lechuga cultivada bajo células solares no mostró diferencias importantes en ninguna medición clave, incluidos los antioxidantes, la absorción de CO2, el tamaño y el peso. Como beneficio adicional, los paneles solares también ayudaron a regular la temperatura del invernadero.

diagrama de invernadero(Ravishankar et al., Cell Reports Physical Science, 2021)

“Nos sorprendió un poco: no hubo una reducción real en el crecimiento o la salud de las plantas”. dice el biólogo vegetal Heike Sederoff

de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. “Significa que se puede hacer la idea de integrar células solares transparentes en invernaderos”.

Los paneles solares en este caso son células solares orgánicas semitransparentes (o ST-OSC) en lugar del tipo más tradicional basado en silicio utilizado en grandes granjas de energía solar. Se espera que algún día se pueda utilizar la misma tecnología en las ventanas de los edificios.

Parte de la promesa de los ST-OSC radica en su flexibilidad. Se pueden ajustar para absorber diferentes longitudes de onda de luz según sea necesario, las longitudes de onda que las plantas no necesitan para la fotosíntesis, en esta investigación en particular.

Mientras que un grupo de control de lechugas se expuso al espectro completo de luz blanca, otros tres grupos se cultivaron bajo diferentes filtros de luz, simulando diferentes tipos de absorción de ST-OSC y con la proporción de luz azul a luz roja ajustada en cada filtro.

“No solo no encontramos ninguna diferencia significativa entre el grupo de control y los grupos experimentales, tampoco encontramos ninguna diferencia significativa entre los diferentes filtros”. dice el ingeniero mecánico y aeroespacial Brendan O’Connor, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Eso es prometedor para la aplicación futura de ST-OSC: si bien los invernaderos tienen muchas ventajas, pueden requerir más energía que otros tipos de agricultura, sobre todo para regular la temperatura interna. Las células solares transparentes y semitransparentes podrían ayudar aquí.

Si bien los ST-OSC no tienen las mismas tasas de conversión de luz solar a electricidad que las células fotovoltaicas convencionales, están mejorando en este sentido. todo el tiempo, y eventualmente podrían implementarse en muchos escenarios diferentes.

El siguiente paso hacia los invernaderos que funcionan con energía solar es probar la tecnología con plantas y cultivos distintos de la lechuga (aparentemente los tomates son los siguientes), pero estos primeros hallazgos son prometedores en términos de salud y crecimiento de las plantas.

“Según la cantidad de personas que se han puesto en contacto conmigo acerca de los invernaderos que funcionan con energía solar cuando publicamos trabajos anteriores en este espacio, hay mucho interés por parte de muchos productores”. dice O’Connor.

“Creo que el interés solo va a crecer. Hemos visto suficientes prototipos de prueba de concepto para saber que esta tecnología es factible en principio, solo necesitamos ver a una empresa dar el salto y comenzar a producir a escala”.

La investigación ha sido publicada en Informes celulares Ciencias físicas.

.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *