Une étude récente montre que la laitue peut être cultivée dans des serres qui filtrent les longueurs d’onde de lumière utilisées pour générer de l’énergie solaire, démontrant la faisabilité de utilisation de panneaux solaires transparents dans les serres pour produire de l’électricité

« Nous avons été un peu surpris – il n’y a pas eu de réelle réduction de la croissance ou de la santé des plantes », déclare Heike Sederoff, co-auteur de l’étude et professeur de biologie végétale à la North Carolina State University «Cela signifie que l’idée d’intégrer des cellules solaires transparentes dans les serres peut être réalisée »

Parce que les plantes n’utilisent pas toutes les longueurs d’onde de la lumière pour la photosynthèse, les chercheurs ont exploré l’idée de créer des cellules solaires organiques semi-transparentes qui absorbent principalement les longueurs d’onde de la lumière sur lesquelles les plantes ne dépendent pas, et d’incorporer ces cellules solaires dans serres Des travaux antérieurs de NC State se sont concentrés sur la quantité d’énergie que les serres à énergie solaire pourraient produire En fonction de la conception de la serre et de son emplacement, les cellules solaires pourraient rendre de nombreuses serres neutres en énergie – ou même leur permettre de générer plus d’énergie qu’elles n’en utilisent.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont cultivé des cultures de laitue frisée rouge (Lactuca sativa) dans des chambres à effet de serre pendant 30 jours – de la graine à la pleine maturité Les conditions de croissance, de la température et de l’eau à la concentration d’engrais et de CO2, étaient toutes constantes – sauf pour la lumière

Un groupe témoin de laitues a été exposé à tout le spectre de la lumière blanche Le reste des laitues a été plongé dans trois groupes expérimentaux Chacun de ces groupes a été exposé à la lumière à travers différents types de filtres qui absorbaient des longueurs d’onde de lumière équivalentes à ce que différents types de cellules solaires semi-transparentes absorberaient.

« La quantité totale de lumière incidente sur les filtres était la même, mais la composition des couleurs de cette lumière était différente pour chacun des groupes expérimentaux », déclare Harald Ade, co-auteur de l’étude et du Goodnight Innovation Distinguished Professeur de physique à NC State

« Plus précisément, nous avons manipulé le rapport de la lumière bleue à la lumière rouge dans les trois filtres pour voir comment il affectait la croissance des plantes », explique Sederoff

Pour déterminer l’effet de la suppression de différentes longueurs d’onde de lumière, les chercheurs ont évalué une multitude de caractéristiques végétales Par exemple, les chercheurs ont accordé une attention particulière aux caractéristiques visibles qui sont importantes pour les producteurs, les épiciers et les consommateurs, telles que le nombre de feuilles, la taille des feuilles et le poids des laitues. Mais ils ont également évalué des marqueurs de la santé des plantes et de la qualité nutritionnelle, tels que la quantité de CO2 absorbée par les plantes et les niveaux de divers antioxydants.

«Non seulement nous n’avons trouvé aucune différence significative entre le groupe témoin et les groupes expérimentaux, mais nous n’avons pas non plus trouvé de différence significative entre les différents filtres», déclare Brendan O’Connor, co-auteur de l’étude et professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à NC State

« Il y a également des travaux à venir qui approfondissent les détails sur la manière dont la récolte de différentes longueurs d’onde de lumière affecte les processus biologiques pour les laitues, les tomates et d’autres cultures », déclare Sederoff

« C’est prometteur pour l’avenir des serres à énergie solaire », déclare Ade «Amener les producteurs à utiliser cette technologie serait un argument difficile en cas de perte de productivité Mais maintenant, c’est un simple argument économique pour savoir si l’investissement dans une nouvelle technologie de serre serait compensé par la production et les économies d’énergie. »

« Sur la base du nombre de personnes qui m’ont contacté à propos des serres à énergie solaire lorsque nous avons publié des travaux antérieurs dans cet espace, de nombreux cultivateurs suscitent beaucoup d’intérêt », déclare O’Connor «Je pense que cet intérêt ne fera qu’augmenter Nous avons vu suffisamment de prototypes de validation de principe pour savoir que cette technologie est faisable en principe, il nous suffit de voir une entreprise franchir le pas et commencer à produire à grande échelle »

Référence: «Équilibrer la production agricole et la récolte d’énergie dans les serres solaires organiques» par Eshwar Ravishankar, Melodi Charles, Yuan Xiong, Reece Henry, Jennifer Swift, Jeromy Rech, John Calero, Sam Cho, Ronald E Kiosque, Taesoo Kim, Alex H Balzer, Yunpeng Qin, Carr Hoi Yi Ho, Franky So, Natalie Stingelin, Aram Amassian, Carole Saravitz, Wei You, Harald Ade, Heike Sederoff et Brendan T O’Connor, 17 mars 2021, Cell Reports Physical ScienceDOI: 101016 / jxcrp2021100381

L’article paraîtra le 17 mars dans la revue Cell Reports Physical Science Les co-auteurs principaux de l’article sont NC State Phré étudiants Melodi Charles et Eshwar Ravishankar Le document a été co-écrit par Yuan Xiong, un assistant de recherche à NC State; Reece Henry et Ronald Booth, Ph ré étudiants à NC State; Jennifer Swift, John Calero et Sam Cho, techniciens à NC State; Taesoo Kim, chercheur à NC State; Yunpeng Qin et Carr Hoi Yi Ho, chercheurs postdoctoraux à NC State; Franky So, Walter et Ida Freeman, professeur émérite de science et d’ingénierie des matériaux à NC State; Aram Amassian, professeur agrégé de science et d’ingénierie des matériaux à NC State; Carole Saravitz, professeure agrégée de recherche en biologie végétale à NC State; Jeromy Rech et Wei You de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill; et Alex H Balzer et Natalie Stingelin du Georgia Institute of Technology

Le travail a été réalisé avec le soutien de la National Science Foundation sous les subventions 1639429 et 1905901; l’Office of Naval Research, au titre des subventions N00014-20-1-2183, N00014-17-1-2242 et N00014-17-1-2204; Université d’État de Caroline du Nord; et NextGen Nano Limited

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News – GB – Les plantes poussent bien dans les serres à cellules solaires – Produire de l’électricité sans réduire la croissance des plantes
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Les plantes poussent Puits dans les serres à cellules solaires – Générer de l’électricité sans réduire la croissance des plantes
L’étude révèle que les plantes poussent bien dans les cellules solaires serres

Source: https://scitechdaily.com/plants-would-grow-well-in-solar-cell-greenhouses-generating-electricity-without-reducing-plant-growth/

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