Willkommen zu
Moderne Landwirtschaft
!
Gewächshäuser sind ein immer größerer Teil der amerikanischen Landwirtschaft.
Der Anbau von Pflanzen in Gewächshäusern hat viele Vorteile. aber ein Nachteil ist die Energie, die benötigt wird, um am wichtigsten, halten Sie sie bei einer bevorzugten Temperatur. Eine neue Studie der North Carolina State University zeigt, dass Solarmodule der nächsten Generation der Schlüssel zur Lösung dieses Problems sein könnten.
Gewächshauslandwirtschaft kostet im Vorfeld mehr Baukosten, aber die Vorteile sind verlockend. Temperaturen können kontrolliert werden, Verlängerung der Vegetationsperiode. Da es sich um eine geschlossene Umgebung handelt, der Bedarf an Pestiziden wird drastisch gesenkt. Düngemittel können noch notwendig sein, aber die Wahrscheinlichkeit, dass sie in Wasserquellen auslaugen, ist geringer, wie sie es in Freilandbetrieben tun. In Gewächshäusern ist der Wasserverbrauch oft geringer, aufgrund des reduzierten Problems der Verdunstung und des Abflusses. An Orten mit weniger idealem Klima oder schlechtem Boden, ein Gewächshaus könnte der beste Weg sein, um effizient zu wachsen; die Niederländer sind darin äußerst geschickt geworden.
Aber mit der Energie, die im Winter zum Heizen und im Sommer zum Kühlen benötigt wird, manchmal die Kosten, sowohl finanziell als auch ökologisch, kann für große Gewächshäuser strafbar sein. Einige Studien haben ergeben, dass die erforderlichen Energiekosten für Gewächshäuser um ein Vielfaches höher sind als für den Freilandanbau.
Diese neue Studie der North Carolina State University, obwohl, sieht vielversprechend aus, wenn roh, Art der neuen Technologie:organische Solarzellen. Diese Zellen bestehen typischerweise aus Kunststoff, statt Siliziumkristalle. Sie bieten einige faszinierende Möglichkeiten:Sie können leichter sein, billiger herzustellen, und flexibel, im Vergleich zu herkömmlichen Sonnenkollektoren. Für die Zwecke dieser Studie, die interessanteste potenzielle Eigenschaft ist, dass sie transparent gemacht werden können, um Licht durchzulassen.
Die Möglichkeit eines transparenten Solarpanels besteht darin, dass es so eingestellt werden kann, dass es genügend der jeweiligen Wellenlängen des Lichts einlässt, die eine Pflanze in einem Gewächshaus benötigt. während andere Wellenlängen angesaugt werden, die für die Energiesammlung verwendet werden. Das würde ein großes Problem beim Versuch, Gewächshäuser mit Sonnenkollektoren zu betreiben, beseitigen:Sie können keine typischen Sonnenkollektoren auf das Dach eines Gewächshauses stellen. weil sie undurchsichtig sind und das Licht daran hindern würden, zu den Pflanzen im Inneren zu gelangen.
Die Forscher führten Modelle für Gewächshäuser an drei Standorten durch:North Carolina, Arizona, und Wisconsin. Diese erhalten alle unterschiedliche Mengen an Sonnenlicht und haben aufgrund ihres unterschiedlichen Klimas einen unterschiedlichen Energiebedarf. Aber etwas vorsichtiges Herumspielen mit den Besonderheiten, wie viel Licht diese Solarmodule der nächsten Generation absorbieren könnten, nach diesen Modellen, helfen, einen großen Teil des Energieverbrauchs eines Gewächshauses auszugleichen. In Arizona, ein Gewächshaus könnte energieneutral sein, indem es nur 10 Prozent des Lichts blockiert, das eine Pflanze verwendet – nicht genug, sagen die Forscher, das Wachstum negativ zu beeinflussen.
In Wisconsin, die weniger Licht bekommt und mehr Energie zum Heizen und Kühlen benötigt, die Zellen sind nicht ganz so effizient, könnte aber immer noch genug Energie auffangen, um die Energiekosten eines Gewächshauses fast zu halbieren. Das ist immer noch ein großer Erfolg.
Der Vorbehalt, und natürlich gibt es einen, denn sonst würden das alle Gewächshäuser schon tun, ist, dass organische Sonnenkollektoren immer noch eher ein Versprechen als eine Realität sind. Organische Solarzellen, nach Angaben des Energieministeriums sind bei weitem nicht so effizient wie die älteren Solarmodule; bestenfalls, ihr Wirkungsgrad beträgt nur 11 Prozent, gegenüber etwa 26,7 Prozent bei Siliziumsolarzellen. Sie scheinen auch eine kürzere Lebensdauer als Silizium-Solarmodule zu haben; Sie wurden manchmal sogar als "Einwegartikel" bezeichnet, Das ist kein Wort, das Sie gerne sehen, wenn Sie über Energienachhaltigkeit nachdenken.
Aber organische Solarzellen werden aufgrund ihrer Möglichkeiten immer noch rasend verbessert. Eine dieser Möglichkeiten ist der Einsatz in Gewächshäusern, und die Idee eines energieneutralen Gewächshauses wäre in weiten Teilen der Welt eine sehr große Sache.
