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:

Szklarnia solarna – uprawa jarzyn z energią słońca

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

– 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. 

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. 

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.

Czy zielone lubi się z grafitowym? Funkcjonalne zielone dachy poprawiają wydajność ogniw PV

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.