下一代太陽能溫室不影響光合作用,發電種菜兩不誤

發佈日期: 2021 年 03 月 23 日 16:24 | 作者: | 分類: 產業資訊

有別於現在常見、湛藍色的矽晶太陽能板,有機太陽能技術可以製成透明模組,也更加靈活可撓,想見應用範圍更加廣泛,能化身太陽能窗戶又或是變成溫室的「玻璃」,不過太陽能板跟植物同為吸收「日光波長」轉換成「能量」,太陽能模組會是阻撓植物光合作用的絆腳石嗎?

太陽輻射的光譜中,主要的成分大多是可見光到遠紅外,每種波長對於植物光合作用影響也不盡相同,通常植物主要吸收 400 ~ 520nm 藍色光線,以及 610 ~ 720nm 紅色波長,綠光相對不那麼關鍵,而常見的太陽能板波長則在落在 400~700nm 之間,顯然兩者是重疊的。

而這便是有機太陽能的優勢所在,我們可以透過調配成分、改變有機太陽能的吸收光譜,理論上來說,未來便能打造一座新一代太陽能溫室,上方的太陽能板發電之餘,還能允許植物光合作用所需的光通過,讓底下的植物自然生長。

過去在美國北卡羅來納州立大學的研究中,以三種不同的氣候區域模型展開研究,設想在不同氣候環境種植溫室番茄,並加以計算所需的電力與適合溫度,其中若在日照豐沛的亞利桑那州建設有機太陽能溫室種植番茄,不僅可以實現能源中和(energy neutral),也只會阻擋植物所需 10% 的光。

(Source:北卡羅來納州立大學

這次團隊則進一步延伸,來看看植物的生長狀況。團隊固定環境溫度、水量、肥料與二氧化碳濃度條件後,再藉由白光、三種濾光片組合,來測試紅冠萵苣的生長情形,30 天後團隊再比較蔬菜葉片數量、大小、重量、抗氧化劑等植物健康指標,發現紅冠萵苣「來者不拒」不挑食,成功健康長大。

論文共同作者 Brendan O’Connor 認為,我們在對照組和實驗組間並沒有發現太大的差異,而且在不同的濾光片組合也沒有發現顯著的差異。團隊指出,研究下一步,將測試對蕃茄等其他農作物的影響。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:pixabay

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