In team ûndersikers oan 'e Noard-Karolina State University, wurkje mei organyske fotovoltaïske sel (OPV) bedriuw NextGen Nano, hat oantoand hoe't tafoegjen fan semi-transparante organyske sinnesellen (OSC's) oan kassen telt kin telers elektrisiteit generearje en tagelyk slaad kultivearje, wêrtroch de fraach fan enerzjy-enerzjy wurdt fermindere. De resultaten sille de basis lizze foar enerzjyopwekking yn duorsume túnbou.
It ûndersyk, publisearre yn Cellrapporten Fysike Wittenskip, fûnen dat reade sla kin wurde groeid yn kassen mei OSC's dy't de golflengtes fan ljocht filterje dy't brûkt wurdt om sinnekrêft op te wekken. Dit toant de helberens fan it brûken fan transparante sinnepanielen yn kassen om oan har hege elektrisiteitseasken te foldwaan, wylst de gewaaks net fermindert.
Oer in perioade fan 30 dagen waarden fjouwer slaatgroepen groeid ûnder ferskillende ljochtkleurkomposysjes mei OSC-filters. Dit omfette in kontrôlegroep bleatsteld oan in folslein spektrum fan wyt ljocht. D'r waard gjin signifikant ferskil fûn yn ynhâld fan frisgewicht as chlorofyl tusken de kontrôtgroep en de eksperimintele groepen, wat suggerearde dat it fuortheljen fan 'e selektive dielen fan ljochtspektrum dat nedich wie om elektrisiteit te generearjen gjin ynfloed hie op' e groei fan it gewaaks. De rispene golflengten koene dan wurde brûkt om de enerzjyintensive ljocht-, thermyske behear- en yrrigaasjesystemen te befoarderjen dy't nedich binne foar túnbou.
"Kassen wurde brûkt om planten te ferbouwen, om't se de opbringst yn net-lânseigen klimaten drastysk ferheegje, wylst it wetterferbrûk en gebrûk fan pestisiden ferleegje yn ferliking mei konvinsjonele lânbou," ferklearre dokter Carr Ho, ûndersykswittenskipper by NextGen Nano. “Mar glêstúnbou hat minne thermyske isolaasje, dus ferwaarming- en fentilaasjesystemen moatte ynstalleare wurde om optimale omstannichheden te behâlden. Tegearre mei oanfoljende ferljochting liedt dit ta grutte, ûnhâldbere enerzjyferbrûk.
"Mei dit ûndersyk hawwe wittenskippers oan NCSU in manier fûn foar túnbou sûnder de grutte enerzjyeasken dy't dêr tradisjoneel mei assosjeare," ferfolge Ho. “Troch OSC's te brûken mei de juste optyske lagen en ûntwerpfunksjes, kinne kwekers de ljochtoerdracht, enerzjyopwekking en thermyske lesten beheare yn in kas foar hege produktiviteit by gebrûk fan lege enerzjy.
It gebrûk fan DBR-lagen biedt net allinich in kâns om enerzjyopwekking te ferheegjen, mar it kin ek brûkt wurde om oververhitting yn 'e kas te ferminderjen. Wy litte sjen dat foar in kas yn Sacramento, Kalifornje, it oantal oeren dat de kas oververhit kin wurde fermindere fan 280 nei 82 h by OSC's mei in DBR ôfstimd om NIR-ljocht te reflektearjen. Hoewol dit gjin grutte ynfloed hat op enerzjyfraach, wurdt ferwachte dat de gewaaksproduksje ferbetteret.
As lêste waard it sjen litten mei OSC-elektroden dy't ek kinne funksjonearje as leech-ε-lagen de ferwaarmingsbelesting fan 'e kas signifikant ferminderje. Kombinearjen fan de minimale waarnommen ynfloed op produktiviteit fan planten, tegearre mei enerzjyopwekking en ferbettere thermyske behear mei it brûken fan ST-OSC, suggerearje dat yntegraasje OSC's mei kassen in kânsrike strategie is om miljeu duorsume lânbou mei hege yntensiteit te berikken op hege yntensiteit.
“Fierder ûndersyk is nedich om OSC's te ûntwikkeljen dy't de produksje-opbringst yn kassen kinne ferheegje. Mar it ûndersyk dat wurdt stipe troch NextGen Nano suggereart wis dat yntegraasje fan OSC's yn kas teelt in kânsrike strategy is om duorsume, hege yntensiteit basearre lânbou te berikken. "
Neist de stipe foar dit papier hat NextGen Nano in patinteare OPV-apparaat ûntwikkele dat kin brûkt wurde yn 'e folgjende generaasje sinne-enerzjy. Dizze technology is makke fan fleksibele, robúste, ierdfreonlike biopolymeren mei as doel de tradisjonele brosse sinnesellen te ferfangen makke fan toxine-swiere metalen, lykas leadperovskiten.
De ferljochtingseasken yn 'e kas sille ôfhingje fan geografyske lokaasje en gewaaks. Wylst de sla wurdt oantoand dat se goed groeie ûnder de ST-OSC's, is it bekend dat it in skaad-tolerante gewaaks is.7 Foar planten dy't gruttere ferljochtingeasken hawwe, kinne alternative ST-OSC-apparaatûntwerpen en aktive lagen nedich wêze. De serre lokaasje sil ek de deistige sinne-strieling diktearje dy't de kas yngiet, lykas de ferwaarming en koeling fan 'e romte. Yn dizze paragraaf beskôgje wy oerwegingen oer ST-OSC-ûntwerp dy't ynfloed hawwe op gewaaksproduksje, elektrisiteitsopwekking en de termyske lêst fan 'e foarsjenning.
It folsleine ûndersykspapier is tagonklik op 'e Cell Reports website, Besykje de webside fan 'e bedriuw foar mear ynformaasje oer oare produktûntwikkelingen fan NextGen Nano http://nextgen-nano.co.uk/.