光スペクトルの最適化に基づく農業発電学
掲載期間：2023-08-18
記事ソース：
米国の科学者は、波長選択性の半透明 PV モジュールを使用して青色光スペクトルを吸収し、赤色光を作物に透過させると、作物の収量が増加する可能性があることを発見しました。
カリフォルニア大学デービス校の研究者らは、光のスペクトルの赤色部分が植物の成長に効率的であり、青色部分が太陽光発電技術による発電に適していることを発見したと伝えられている。最近『Earth’s Future』誌に掲載された「すべての光のスペクトルが同じように作られたわけではない: 最適な食料とエネルギーのコジェネレーションのために光を収穫できるか?」の中で、彼らは自分たちの発見が農業システムの効率改善につながる可能性があると主張している。
「今日のソーラーパネルはあらゆる光を吸収し、それを最大限に活用しようとしています」と論文著者の一人、マッテオ・カンポレーゼ氏は言う。 「しかし、新世代の太陽光発電が青色光をクリーン エネルギーとして利用し、赤色光を光合成に最も効率的な作物に伝えることができたらどうなるでしょうか?」
科学者らは、さまざまな光スペクトルを考慮して光合成と蒸散のモデルを開発しました。このモデルは、制御された実験室条件下で、レタス、バジル、イチゴなどのさまざまな植物のさまざまな光スペクトルに対する反応を再現しました。
この結果は、光スペクトルの青い部分がより多くの位置エネルギーを持っていることを示唆しているが、同時に「炭素同化と水利用の点で効率が低く、太陽エネルギーを生成するために効果的に除去できる可能性がある」と学者らは述べた。一方、赤色のスペクトルはバイオマスを効率的に生産し、作物の収量を増加させる可能性があります。
学者たちは、彼らのモデルが波長選択性の半透明太陽電池モジュールの将来の開発に役立つ可能性があると信じています。
「有機太陽光発電は、入ってくる光のスペクトルの一部を『収穫』してエネルギーを生成し、植物にとってより有用なスペクトルのほとんどの部分を通過させるユニークな機会を提供します」と研究者らは述べた。 「この可能性を最大限に発揮するには、作物の生産性を計算するために光のスペクトルを明確に考慮した正確な植物モデルが必要です。」
この研究は、波長選択型農業システムが環境要因や作物の種類に敏感である可能性があることを示唆しています。著者らは、このようなシステムは、日射量が制限されている地域ではなく、水が制限されている地域で使用することを推奨しています。彼らはまた、イチゴなどの特定の作物は、異なる光スペクトルを使用する光処理に対する感受性が低いことにも注目しました。
「したがって、このモデルは、さまざまな植物種がアグリボルタティクスで使用するのに適しているかどうかを事前に評価するために使用できる可能性がある」と研究者らは結論づけた。
詳しい情報は太陽光架台のホームページをご覧下さい
「今日のソーラーパネルはあらゆる光を吸収し、それを最大限に活用しようとしています」と論文著者の一人、マッテオ・カンポレーゼ氏は言う。 「しかし、新世代の太陽光発電が青色光をクリーン エネルギーとして利用し、赤色光を光合成に最も効率的な作物に伝えることができたらどうなるでしょうか?」
科学者らは、さまざまな光スペクトルを考慮して光合成と蒸散のモデルを開発しました。このモデルは、制御された実験室条件下で、レタス、バジル、イチゴなどのさまざまな植物のさまざまな光スペクトルに対する反応を再現しました。
この結果は、光スペクトルの青い部分がより多くの位置エネルギーを持っていることを示唆しているが、同時に「炭素同化と水利用の点で効率が低く、太陽エネルギーを生成するために効果的に除去できる可能性がある」と学者らは述べた。一方、赤色のスペクトルはバイオマスを効率的に生産し、作物の収量を増加させる可能性があります。
学者たちは、彼らのモデルが波長選択性の半透明太陽電池モジュールの将来の開発に役立つ可能性があると信じています。
「有機太陽光発電は、入ってくる光のスペクトルの一部を『収穫』してエネルギーを生成し、植物にとってより有用なスペクトルのほとんどの部分を通過させるユニークな機会を提供します」と研究者らは述べた。 「この可能性を最大限に発揮するには、作物の生産性を計算するために光のスペクトルを明確に考慮した正確な植物モデルが必要です。」
この研究は、波長選択型農業システムが環境要因や作物の種類に敏感である可能性があることを示唆しています。著者らは、このようなシステムは、日射量が制限されている地域ではなく、水が制限されている地域で使用することを推奨しています。彼らはまた、イチゴなどの特定の作物は、異なる光スペクトルを使用する光処理に対する感受性が低いことにも注目しました。
「したがって、このモデルは、さまざまな植物種がアグリボルタティクスで使用するのに適しているかどうかを事前に評価するために使用できる可能性がある」と研究者らは結論づけた。
詳しい情報は太陽光架台のホームページをご覧下さい
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