Raziskovalci so dokazali, da lahko uporaba zatamnjenih, prosojnih sončnih panelov hkrati ustvarja električno energijo in proizvaja hranljive pridelke, kar vodi do višjih možnosti za prihodek kmetov in čim večje rabe kmetijskih zemljišč.
S tem, ko bi kmetom omogočil diverzifikacijo svojih naložbenih portfeljev, bi lahko ta novi sistem zagotovil finančno zaščito pred nihajočimi tržnimi cenami ali spremembami povpraševanja ter ublažil tveganja, povezana s podnebno nezaustavljivostjo. V večjem obsegu lahko znatno poveča zmogljivost sončne energije za proizvodnjo električne energije, ne da bi to vplivalo na kmetijsko proizvodnjo.
To ni prvič, da so pol pregledne sončne celice uporabljali za proizvodnjo poljščin in električne energije hkrati, tehnike znane kot agrofotovoltaika. Toda v romanski priredbi so raziskovalci uporabili oranžno zatamnjene plošče, da so kar najbolje izkoristili valovne dolžine (ali barve) svetlobe, ki bi lahko šla skozi njih.
Zatamnjene sončne plošče absorbirajo modro in zeleno valovno dolžino za proizvodnjo električne energije. Oranžne in rdeče valovne dolžine minejo skozi, kar omogoča rast rastlin spodaj. Medtem ko pridelki, pridelani v standardnih sistemih kmetovanja, prejmejo manj kot polovico svoje skupne svetlobe, so barve, ki se podajajo skozi plošče, najbolj primerne za njihovo rast.
"Za visoko vrednost pridelka, kot je bazilika, vrednost proizvodnje električne energije preprosto odtehta izgubo proizvodnje biomase iz zatamnjenih sončnih panelov. Kadar pa so pridelki, kot je špinača, nižje vrednosti, ima to znatne finančne prednosti. Ta vodilni raziskovalec dr. Paolo Bombelli z oddelka za biokemijo Univerze v Cambridgeu je povedal.
V normalnih rastnih pogojih je skupna vrednost špinače in električne energije, proizvedene z uporabo zatamnjenega kmetijskega PV sistema, za 35 % višja od samo gojenje špinače. Za primerjavo, skupni finančni dobiček za baziliko na ta način raste le 2,5 %. V izračunu se uporabljajo trenutne tržne cene: Bazilika prodaja za približno petkrat več kot špinačo. Vrednost proizvedene električne energije se izračuna pod predpostavko, da bo prodana italijanski nacionalni mreži, ki je izvedla študijo.
"Naši izračuni so dokaj konservativna ocena celotne finančne vrednosti sistema. Pravzaprav, če bi kmetje kupili elektriko iz nacionalnega omrežja za vodenje njihovih hiš, bi bile koristi večje," je dejal profesor Christopher Howe, Univerza Kalifornije, ZDA. Pri raziskovanju je sodeloval tudi Oddelek za biokemijo Univerze v Cambridgeu.
Raziskava je pokazala, da je bazilika, zrasla pod zatamnjenimi sončnimi paneli, za 15 odstotkov nižji tržni donos in špinačo za približno 26 odstotkov nižja od običajnih rastnih razmer. Toda špinače korenine rastejo veliko manj kot stenice in listje: manj svetlobe je na voljo, rastlina pa v rastoče "bio-sončne panele" vlači energijo za zajemanje svetlobe.
Laboratorijska analiza špinače in listi bazilike, ki so se gojili pod ploščami, je pokazala, da imata oba višjo koncentracijo beljakovin. Raziskovalci menijo, da rastline lahko proizvajajo dodatne beljakovine za povečanje njihove sposobnosti fotosinteziranja v zmanjšanih svetlobnih pogojih. Za ugašanje zmanjšane svetlobe špinača proizvaja daljša steblja, ki olajšajo spravilo z dvigom listja iz tal.
»Z vidika kmeta je koristno, če imajo vaše listnate zelenice večje listje, užitek rastline, ki se lahko proda. Ker se globalno povpraševanje po beljakovinah še naprej povečuje, je mogoče povečati beljakovine v rastlinskih pridelkov Tehnologija vsebine bi bila prav tako zelo koristna."
Glavni avtor študije, dr. Eleanor Thompson z Univerze v Greenwichu, je dejal: "S toliko posevki, ki trenutno rastejo pod nekakšno pregledno krinko, ni izgube zemljišča za dodatno proizvodnjo energije z uporabo barvnih sončnih panelov. "
Vse zelene rastline pretvarjajo svetlobo iz sonca v kemično energijo, ki njihovo rast podžiga s fotosintezo. Poskusi so bili izvedeni v Italiji z uporabo dveh testnih poljščin. Špinača (Spinacia oleracea) predstavlja zimski pridelek: raste z manj sončne svetlobe in prenaša hladno vreme. Bazilika (Ocimum basilicum) predstavlja poletni pridelek, ki zahteva veliko svetlobe in višjih temperatur.
Raziskovalci trenutno razpravljajo o nadaljnjih preskušanjih sistema, da bi videli, kako dobro sistem deluje na drugih pridelkov in kako rast pod predvsem rdečo in oranžno svetlobo vpliva na pridelke na molekularni ravni.