Ipar Carolinako Estatuko Unibertsitateko ikertzaile talde batekin lanean zelula fotovoltaiko organikoa (OPV) NextGen Nano konpainiak frogatu du nola negutegietan eguzki-zelula organiko erdi gardenak (OSC) gehitzeak ekoizleek elektrizitatea sortzeko eta aldi berean letxugak lantzeko aukera ematen dietela, berotegi-efektuko energia-eskakizunak murriztuz. Emaitzek negutegiko laborantza iraunkorrean energia sortzeko oinarriak jarriko dituzte.
Ikerketa argitaratu da Cell Reports Physical Science, aurkitu zuten negutegietan letxuga gorria hazi daitekeela eguzki energia sortzeko erabiltzen den argiaren uhin-luzerak iragazten dituzten OSCekin. Horrek erakusten du negutegietan eguzki-panel gardenak erabiltzearen bideragarritasuna elektrizitate-eskakizun handiak betetzeko, laborearen etekina murriztu gabe.
30 eguneko epean, lau letxuga talde hazi ziren kolore argiko konposizio ezberdinetan OSC iragazkiak erabiliz. Horrek argi zuriaren espektro oso baten eraginpean zegoen kontrol talde bat barne hartzen zuen. Ez zen kontrol-taldearen eta talde esperimentalen artean pisu freskoaren edo klorofila-edukiaren desberdintasun handirik aurkitu, eta iradokitzen du elektrizitatea sortzeko behar diren argi-espektroaren zati selektiboak kentzeak ez zuela laborearen hazkundean eraginik izan. Orduan, bildutako uhin-luzerak berotegi-efektua lantzeko beharrezkoak diren argiztapen, kudeaketa termikoa eta ureztatze-sistemak elikatzeko erabil litezke.
"Berotegiak landareak hazteko erabiltzen dira, bertakoak ez diren kliman errendimendua nabarmen handitzen dutelako, uraren kontsumoa eta pestiziden erabilera murrizten duten bitartean ohiko nekazaritzarekin alderatuta", azaldu du Doctor Carr Ho NextGen Nano-ko ikertzaileak. «Baina berotegietako beirateek isolamendu termiko eskasa dute, beraz, berokuntza eta aireztapen sistemak instalatu behar dira baldintza optimoak mantentzen laguntzeko. Argiztapen osagarriarekin batera, horrek energia-kontsumo handia eta jasangaitza dakar.
"Ikerketa honekin, NCSUko zientzialariek berotegi-efektua lantzeko modua aurkitu dute tradizionalki lotutako energia-eskaera handirik gabe", jarraitu zuen Ho. "Estaldura optiko eta diseinu-ezaugarri egokiekin OSCak erabiliz, ekoizleek argi-transmisioa, energia-sorkuntza eta karga termikoak kudeatu ditzakete negutegi batean produktibitate handiko energia-erabileretan.
DBR estaldurak erabiltzeak energia-sorkuntza areagotzeko aukera eskaintzen du, baina berotegiko gainberotzea murrizteko ere erabil daiteke. Sacramentoko (Kalifornia) negutegi baterako, berotegiak gehiegi berotzen dituen ordu kopurua 280 ordutik 82 ordura murriztu daitekeela erakusten dugu NIR argia islatzeko DBR sintonizatuta duten OSCak erabiliz. Horrek energia-eskarian eragin handirik ez duen arren, laboreen ekoizpena hobetzea espero da.
Azkenik, ε baxuko estaldura gisa ere funtziona dezaketen OSC elektrodoak erabiltzeak berotegiaren berokuntza-karga nabarmen murrizten duela frogatu da. Landareen produktibitatean ikusitako inpaktu minimoa, energia sortzearekin eta kudeaketa termiko hobearekin ST-OSC erabiltzearekin batera, OSCak negutegiekin integratzea estrategia itxaropentsua dela iradokitzen du intentsitate handiko negutegietan oinarritutako nekazaritza ingurumenarekiko iraunkorra lortzeko.
“Ikerketa gehiago behar dira berotegietako ekoizpen-etekina handitzeko gai diren OSCak garatzeko. Baina NextGen Nanok lagundutako ikerketek, zalantzarik gabe, OSCak negutegiko laborantzan integratzea estrategia itxaropentsua dela negutegietan oinarritutako nekazaritza iraunkor eta intentsitate handiko lortzeko".
Artikulu honen euskarriaz gain, NextGen Nanok eguzki-energiaren hurrengo belaunaldian erabil daitekeen OPV gailu patentatu bat garatu du. Teknologia hau biopolimero malgu, sendo eta Lurrazaleko biopolimeroz egina dago, toxina-metal astunez egindako eguzki-zelula hauskorrak ordezkatzeko helburuarekin, berunezko perovskitak bezala.
Negutegiko argiztapen-eskaerak kokapen geografikoaren eta laborearen araberakoak izango dira. Letxuga ST-OSC-en azpian ondo hazten den arren, itzalarekiko tolerantzia duen laborea dela ezaguna da.7 Argiztapen-eskakizun handiagoak dituzten landareetarako, ST-OSC gailuen diseinu alternatiboak eta geruza aktiboak behar izan daitezke. Negutegiaren kokapenak berotegira sartzen den eguneko eguzki-erradiazioa eta espazioaren berokuntza- eta hozte-beharrak ere zehaztuko ditu. Atal honetan, laboreen ekoizpenari, elektrizitatea sortzeari eta instalazioaren karga termikoari eragiten dioten ST-OSC diseinuaren gogoetak hartzen ditugu kontuan.
Ikerketa-dokumentu osoa eskuragarri dago Cell Reports-en . NextGen Nano-ren beste produktuen garapenei buruzko informazio gehiago lortzeko, bisitatu konpainiaren webgunea http://nextgen-nano.co.uk/.