Gewasteelt onder een dak van zonnecellen

Zonneparken nemen veel kostbare ruimte in beslag. Agrivoltaics is een nieuwe tak van wetenschap die de combinatie bestudeert van zonne-energie en landbouw op hetzelfde stuk grond.  Zo zouden de glazen daken van kassen vervangen kunnen worden door zonnecellen die de lampen en watercirculatie van stroom voorzien. Maar dan moeten die zonnecellen wel licht doorlaten voor de plantengroei.

Onderzoekers van de UCLA ontwikkelden daartoe licht doorlatende cellen gemaakt van organisch materiaal.  Normaliter hebben dit type cellen een kortere levensduur dan die van kunststof. Maar door een laagje van de natuurlijke stof glutathion, een anti-oxidant, over de cellen te spreiden gaan die langer mee en werken efficiënter. Glutathion voorkomt namelijk dat het organisch materiaal oxideert en elektronen verliest. Hierdoor functioneren de cellen nog voor 80 procent na 1000 uur gebruik, tegen slechts 20 procent zonder die extra beschermende laag.

Het team vond tot hun verrassing dat gewassen als tarwe, mungbonen en broccoli onder de licht doorlatende zonnecellen zelfs sneller groeiden dan onder gewoon glas. De onderzoekers vermoeden dat dit komt doordat de glutathionlaag ultraviolette straling, dat de groei remt,  tegen houdt. Daarbovenop wordt infrarood licht tegen gehouden waardoor oververhitting van de kas wordt voorkomen. We hebben de experimenten meerdere keren uitgevoerd met dezelfde resultaten. Planten hebben blijkbaar minder licht nodig dan altijd gedacht, zegt eerste auteur Yepin Zhao in een persbericht (2).

Deze experimenten zijn overigens gedaan in een kas ter grootte van een hondenhok. Er moet dus nog wel worden gewerkt aan een zonnedak dat vanaf grotere hoogte hetzelfde gunstig effect heeft op plantengroei.

 

1) https://www.nature.com/articles/s41893-023-01071-2

2) https://samueli.ucla.edu/ucla-engineers-design-solar-roofs-to-harvest-energy-for-greenhouses/

Beeld: Yang Yang Laboratory/UCLA.