Hydroponiczne uprawy zasilane energią słoneczną. Na czym polegają i jakie przynoszą korzyści?

Hydroponiczne uprawy zasilane energią słoneczną. Na czym polegają i jakie przynoszą korzyści?

Zrównoważone rolnictwo i zielona energia. Wykorzystanie potencjału energii słonecznej z energochłonną uprawą hydroponiczną to szansa na uzyskanie znacznych oszczędności, poprawę środowiska i transformację emisyjnego sektora rolniczego.

Hybryda ekologiczna

Obie technologie stanowią niewątpliwie krok naprzód w dziedzinach rolnictwa i energetyki. Czym jest hydroponika? To jedna z form ekologicznego rolnictwa. Dlaczego jest to zrównoważona metoda? Uprawy hydroponiczne nie wymagają użycia gleby, a jedynie mineralnego roztworu ze składnikami odżywczymi, wody oraz specjalnych naczyń. W przypadku stosowania na dużą skalę niezbędną będzie szklarnia.

O tym, jak uprawy szklarniowe integrują się z fotowoltaiką, pisaliśmy np. tutaj:

Systemy hydroponiczne pozwalają oszczędzać wodę, a dodatkowo są energię, jeśli do ich oświetlania użyje się tą pochodzącą ze słońca. 

ev sustainability digital ad 300x250 921167513 PL final jun28 1
ev sustainability digital ad 750x200 949073423 PL PL Aug22 final 1

Hydroponika zapewnia wydajną pod względem zużycia wody produkcję żywności, ale nie jest rozwiązaniem energooszczędnym. Dzieje się tak, ponieważ potrzebują energii elektrycznej do ogrzewania i chłodzenia, wentylacji, nawadniania, oświetlenia LED i innych praktyk ogrodniczych wyjaśniają naukowcy. 

Naukowcy przeprowadzili testy w Katarze. Pod lupą znalazła się farma hydroponiczna pomidorów, ogórków, sałat i papryki, łącznie o powierzchni 1200 m2. Znajduje się tam 60 donic uprawnych, każda o powierzchni 10 m2. Wzięto pod uwagę koszt zużycia energii i skalę oprocentowania. 

image 4
Roślina wyhodowana metodą hydroponiki

Test solarno-hydroponiczny

Międzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą naukowcy z Uniwersytetu Aeronautyki i Astronautyki w Nankinie w Chinach oraz Uniwersytetu Hamad Bin Khalifa w Katarze postanowił sprawdzić, czy system PV i hydroponika mogą się dopełnić.

Naukowcy zbadali potencjał wytwarzania energii słonecznej z energochłonną uprawą hydroponiczną. Stwierdzili, że takie połączenie może mieć realne korzyści. Aby wynieść konkretne wnioski, zespół dokonał ogromnej ilości obliczeń, a wszystkie udokumentował w swoim badaniu. 

Uwzględnili też różne czynniki wpływające na wydajność systemu fotowoltaicznego, w tym czynniki środowiskowe, rodzaj panelu słonecznego i zapotrzebowanie na energię elektryczną farmy hydroponicznej. Dużą rolę w łączeniu hydroponiki z PV miałyby odegrać także dotacje rządowe.

Rząd może również wykorzystać politykę dotacji, aby zmotywować rolników do produkcji większej ilości warzyw napisano w badaniu. 

Naukowcy rekomendują, aby decydenci skorzystali z ich wskazówek, które mogą przyczynić się rozwoju bardziej zrównoważonych miast i gospodarek.

Oczekuje się, że badania przyczynią się do promowania i optymalizacji energii słonecznej w systemach hydroponicznych w celu osiągnięcia oszczędności energii, redukcji emisji i zrównoważonego rozwoju. W szczególności w krajach takich jak Katar i Arabia Saudyjska opracowywanie polityki dotacji do energii fotowoltaicznej jest wciąż na wczesnym etapie. Dlatego proponowane metody można wdrożyć w celu optymalizacji polityki dotacji i rozwoju zielonych technologii. 

PuBCuOH 5dxhOPcKxMbhX9Wtj9urMBpi3aMqdMSoB50uh CRtUk BJoToHO5zizeqJevD4yqn85snu9Wi8gKI9 NmNXcYo0 5XKb56zbCNvX d0xRFIAuGZMj
Integracja systemu PV z hydroponiką, fot. sciencedirect.com

Co naukowcy stwierdzili po testach?

Dla rolników posiadających farmy hydroponiczne opłacalne jest wytwarzanie energii słonecznej. Jeśli zostanie wybrany odpowiedni rodzaj systemu fotowoltaicznego, najlepszą strategią jest pełne wykorzystanie dostępnej przestrzeni w celu maksymalizacji wydajności systemu fotowoltaicznego. Oczywiście w przypadku jeśli nadwyżka energii elektrycznej może być sprzedawana do sieci lub innych podmiotów.

Proponowany model opisano w artykule opublikowanym w piśmie “Renewable and Sustainable Energy Reviews”.

źródło: sciencedirect.com, pv-mgazine.com

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.