Nuovi pannelli solari aiutano gli agricoltori a sfruttare l’intero spettro luminoso per migliorare i raccolti

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Mentre il mondo è alle prese con la crisi climatica e la transizione dai combustibili fossili alle energie rinnovabili, le colture e l’energia pulita condividono sempre più la stessa terra, e l’agrivoltaico – la coltivazione di colture all’ombra dei pannelli solari – si sta espandendo.

Ora gli scienziati stanno studiando come sfruttare lo spettro della luce solare in modo da migliorare l’efficienza dei sistemi agrivoltaici in aree con terreni agricoli aridi.

In un nuovo studio, gli scienziati dell’Università della California, Davis (UC Davis), hanno scoperto che la parte blu dello spettro luminoso è più efficiente per la produzione di energia solare, mentre la parte rossa dello spettro è migliore per la crescita delle piante. ha detto il rilascio dalla UC Davis.

Lo studio "Non tutti gli spettri luminosi sono stati creati uguali: possiamo raccogliere la luce per una cogenerazione ottimale di energia alimentare?" è stato pubblicato sulla rivista Earth's Future.

"Questo documento apre le porte a tutti i tipi di progressi tecnologici", ha affermato nel comunicato stampa il professore associato presso il Dipartimento di risorse terrestri, aeree e idriche dell'UC Davis Majdi Abou Najm, che ha contribuito all'autore dello studio. "I pannelli solari di oggi prendono tutta la luce e cercano di sfruttarla al meglio. Ma cosa accadrebbe se una nuova generazione di fotovoltaico potesse trasformare la luce blu in energia pulita e trasmettere la luce rossa ai raccolti, dove è più efficiente per la fotosintesi? "

Per lo studio gli scienziati hanno sviluppato un modello computerizzato per la fotosintesi e la traspirazione che teneva conto di vari spettri di luce. La risposta di piante come basilico, fragola e lattuga ai diversi spettri luminosi è stata riprodotta dal modello in laboratorio. Gli scienziati hanno scoperto che lo spettro rosso potrebbe essere perfezionato per la crescita del cibo e lo spettro blu potrebbe essere filtrato per generare energia solare.

"Dal punto di vista delle piante, i fotoni rossi sono quelli efficienti", ha detto Abou Najm, come riportato da Modern Farmer. "Non fanno sentire la pianta calda."

L’agrivoltaico migliora l’efficienza nell’uso del suolo inserendo pannelli solari – una raccolta di più pannelli solari – tra i filari delle colture. I pannelli ombreggiano i frutti sensibili al calore e le verdure in foglia, mentre la temperatura sotto i pannelli solari viene abbassata dalla traspirazione delle piante, migliorando così il rendimento delle celle solari.

"Non possiamo nutrire 2 miliardi di persone in più in 30 anni riducendo solo un po' l'efficienza idrica e continuando come facciamo", ha affermato Abou Najm nel comunicato stampa. "Abbiamo bisogno di qualcosa di trasformativo, non incrementale. Se trattiamo il sole come una risorsa, possiamo lavorare con l'ombra e generare elettricità producendo al contempo raccolti sottostanti. I kilowattora diventano un raccolto secondario che puoi raccogliere."

Poiché la quantità di terreno utilizzabile sulla Terra diminuisce a causa dei cambiamenti climatici, maggiore è la conoscenza che abbiamo di come le variazioni dello spettro luminoso influiscono sulle piante, migliore sarà la possibilità per gli esseri umani di sviluppare sistemi agricoli in grado di bilanciare l’uso dell’acqua, la gestione sostenibile del territorio e la produzione alimentare.

"Entro il 2050, avremo [altri] due miliardi di persone su questo pianeta, e avremo bisogno del 60% in più di cibo, del 40% in più di acqua e del 50% in più di energia", ha detto Abou Najm, come riportato da Modern Farmer. "[Stiamo] ottimizzando una risorsa infinitamente sostenibile. Se entra in gioco una tecnologia in grado di sviluppare questi pannelli, allora il cielo sarà il limite su quanto possiamo essere ottimizzati."

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