Cercetătorii de la Universitatea Mälardalen din Suedia au testat un sistem inovator bazat pe panouri solare semitransparente, de culoare roz, care permit utilizarea aceluiași teren pentru agricultură și producția de energie. Experimentul a demonstrat că aceste panouri pot capta energie solară pentru electricitate, lăsând în același timp o parte din lumină să ajungă la plantele cultivate direct sub ele. Rezultatele studiului sugerează o posibilitate de optimizare a spațiului agricol prin integrarea energetică.
Echipa de cercetare, condusă de Silvia Ma Lu, a utilizat panouri cu o nuanță magenta care filtrează lumina din spectrul verde, permițând trecerea lungimilor de undă roșu și albastru, esențiale pentru plante. Prototipul a fost prezentat în revista științifică Cell Reports Physical Science și funcționează prin captarea unor porțiuni din spectrul solar care nu sunt folosite de vegetație. Silvia Ma Lu explică faptul că panourile folosesc o parte din lumina incidentă pentru a genera electricitate, lăsând restul de lumină să treacă spre culturi.
Pentru testarea eficienței, cercetătorii au ales broccoli, o plantă din specia Brassica oleracea, și au utilizat trei parcele de câte 20 de metri pătrați. Plantele au fost cultivate în plin soare pentru comparație, iar pe celelalte două parcele au crescut sub panourile magenta cu transparențe de 50% și 70%. Deși producția de broccoli a fost similară cu cea din plin soare, plantele cultivate sub panouri au ajuns la maturitate cu 25 de zile mai târziu decât cele de pe parcela de referință.
Eficiența utilizării luminii a fost remarcabilă, fiind de 4,5 ori mai mare sub panourile cu transparență de 50% și de 2,8 ori mai mare sub cele cu 70%. Totuși, panourile folosite în experiment au fost alese deoarece erau deja disponibile pe piață pentru clădiri, nu pentru scopuri agricole. Silvia Ma Lu menționează că aceste configurații ar putea fi potrivite pentru utilizări la scară mică, precum grădinile comunitare sau integrarea în acoperișurile serelor, mai degrabă decât pentru suprafețe agricole mari.
Rentabilitatea economică rămâne o provocare, deoarece panourile au produs aproximativ 224,7 MWh de electricitate pe hectar, cu circa 100 MWh mai puțin decât panourile convenționale. Expertul Ramesh Rayudu subliniază că, pentru a compensa pierderea de energie, ar putea fi necesară o producție suplimentară de între 1,2 și 3,2 tone de broccoli pe hectar. Întrebarea centrală pentru viitor este dacă câștigul agricol va justifica complexitatea suplimentară a acestor sisteme de filtrare a spectrului luminos.
Integrarea tehnologiilor de energie regenerabilă în sectorul agricol reprezintă o direcție de dezvoltare pentru sustenabilitate, însă implementarea la scară industrială necesită încă teste. În prezent, tehnologia solară se concentrează pe maximizarea randamentului fotovoltaic prin materiale precum telurura de cadmiu (CdTe). Evoluția acestor prototipuri va depinde de capacitatea de a echilibra producția de energie cu nevoile biologice ale plantelor cultivate în condiții de umbră controlată.