Istraživači su dokazali da upotreba zatamnjenih, prosuđenih solarnih panela može istovremeno proizvoditi struju i proizvoditi hranjive usjeve, što dovodi do većih prihoda za poljoprivrednike i maksimiziranja upotrebe poljoprivrednog zemljišta.
Omogućavajući poljoprivrednicima da diversifikuju svoje investicione portfelje, ovaj novi sistem bi mogao da pruži finansijsku zaštitu od fluktuacija tržišnih cena ili promena potražnje, i ublaži rizike povezane sa nepouzdanosti klime. U većem obimu može uveličati kapacitet snabdevanja solarnom energijom za proizvodnju električne energije bez utjecaja na poljoprivrednu proizvodnju.
Ovo nije prvi put da se poluprozirni solarni paneli koriste za proizvodnju usjeva i struje u isto vrijeme, tehniku poznatu kao agrofotovoltaika. Ali u romanu adaptacije, istraživači su koristili narandžasto zatamnjene panele da bi iskoristili talasne dužine (ili boje) svjetlosti koje bi mogle proći kroz njih.
Zatamnjene solarne ploče apsorbuju plave i zelene talasne dužine da bi proizveli struju. Narandžaste i crvene talasne dužine prolaze, omogućavajući biljkama ispod da rastu. Dok usjevi koji se uzgajaju u standardnim sistemima uzgoja primaju manje od polovine njihovog ukupnog svjetla, boje koje prolaze kroz panele su one koje najbolje odgovaraju njihovom rastu.
"Za visoko vrijedni usjev poput bosilja, vrijednost proizvodnje električne energije jednostavno nalaže gubitak proizvodnje biomase od zatamnjenih solarnih panela. Međutim, kada su usjevi kao što je špinat manje vrijednosti, to ima značajne finansijske prednosti. Ovaj vodeći istraživač dr Paolo Bombelli sa Odsjeka za biohemiju Univerziteta u Cambridgeu je rekao.
U normalnim uvjetima rasta, kombinirana vrijednost špinat i električne energije proizvedene pomoću zatamnjenog poljoprivrednog PV sistema je 35% višu od uzgoja samo špinat. Poređenja radi, ukupan finansijski dobitak za bosinac na ovaj način raste je samo 2,5%. U izračunu se koriste trenutne tržišne cijene: Bosiljak se prodaje oko pet puta više od špinat. Vrijednost proizvedene električne energije izračunava se pod pretpostavkom da će biti prodana talijanskoj nacionalnoj mreži, koja je provela studiju.
"Naši proračuni su prilično konzervativna procjena ukupne finansijske vrijednosti sistema. U stvari, ako bi poljoprivrednici kupili struju iz nacionalne mreže da vode svoje kuće, beneficije bi bilo veće," izjavio je profesor Christopher Howe, University of California, USA. U istraživanju je učestvovalo i Odeljenje za biohemiju Univerziteta u Kembridžu.
Studija je otkrila da bosiljak uzgojen pod zatamnjenim solarnim panelima ima 15 posto manji tržišni prinos i špinat oko 26 posto niži od normalnih uvjeta rasta. Međutim, korijenje špinat raste daleko manje od peteljci i lišće: manje svjetla je dostupno, a biljka stavlja energiju u rastuće "bio-solarne panele" kako bi uhvatila svjetlost.
Laboratorijska analiza spanaća i lišće bosilja uzgojenih ispod ploča pokazalo je da su obje imale više koncentracije proteina. Istraživači vjeruju da biljke mogu proizvesti dodatne proteine kako bi poboljšale svoju sposobnost fotosintetiziranja pod smanjenim svjetlosnim uvjetima. Da bi se ugodila smanjenoj svjetlosti, špinat proizvodi duže stabe koje žetvu olakšavaju podizanjem lišće sa tla.
"Sa gledišta farmera korisno je ako vaše lisnato zelenilo ima veće lišće, jestivi dio biljke koji se može prodati. Kako globalna potražnja za proteinima i dalje raste, moguće je povećati proteine u biljnim usjevima Tehnologija sadržaja također bi bila vrlo ko koristna."
Glavni autor studije, dr Eleanor Thompson sa Univerziteta u Greenwichu, je rekla: "Sa toliko usjeva koji trenutno rastu pod nekakvim transparentnim omotom, nema gubitka zemljišta za dodatnu proizvodnju energije koristeći obojene solarne panele. "
Sve zelene biljke pretvaraju svjetlost sa Sunca u hemijsku energiju koja podstiče njihov rast kroz fotosintezu. Eksperimenti su izvedeni u Italiji koristeći dva testna usjeva. Špinat (Spinacia oleracea) predstavlja zimski usjev: raste s manje sunčeve svjetlosti i podnosi hladno vrijeme. Bosilja (Ocimum basilicum) predstavlja ljetni usjev koji zahtijeva puno laganih i viših temperatura.
Istraživači trenutno raspravljaju o daljnjim ispitivanjima sistema kako bi vidjeli koliko dobro sistem funkcionira na drugim usjevima, te kako rastući pod uglavnom crvenom i narančastom svjetlošću utječe na usjeve na molekularnom nivou.