Cách trồng trọt bền vững hơn dưới các tấm pin mặt trời

Sử dụng pin mặt trời trong trồng trọt được xem là giải pháp có tính bền vững nhất. Ảnh: Andre Daccache/UC Davis

Các nhà nghiên cứu cho biết họ đã xác định được cách tạo ra điện nông nghiệp – quá trình trồng trọt bên dưới Tấm năng lượng mặt trời có hiệu quả hơn. Họ phát hiện ra rằng các bước sóng màu đỏ hiệu quả hơn đối với việc trồng cây, trong khi phần màu xanh lam của quang phổ tốt hơn để tạo ra năng lượng mặt trời. Các tấm pin mặt trời chỉ cho phép bước sóng ánh sáng đỏ đi qua có thể cho phép nông dân trồng lương thực hiệu quả hơn đồng thời tạo ra điện năng.

Nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng điện nông nghiệp có thể làm giảm lượng nước cần thiết cho cây trồng, vì chúng được che chắn khỏi ánh sáng mặt trời trực tiếp. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Michigan xác định năm 2015 bóng râm có thể giảm lượng nước sử dụng lên đến 29%. Majdi Abou Najm, Phó giáo sư tại Đại học California nói rằng bằng cách phân tách quang phổ ánh sáng, cây trồng có thể thu được cùng một lượng carbon dioxide với ít nước hơn trong khi che chắn chúng khỏi nhiệt.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm ý tưởng này bằng cách trồng cà chua dưới các bộ lọc màu xanh lam và đỏ, cũng như cây trồng đối chứng không có bất kỳ lớp phủ nào. Mặc dù năng suất của các lô được che phủ thấp hơn khoảng một phần ba so với đối chứng, nhưng đối chứng sau có lượng cà chua thối cao gấp đôi. Abou Najm lưu ý rằng các bộ lọc giúp giảm căng thẳng nhiệt và lãng phí cây trồng.

Tuy nhiên, để phương pháp này hoạt động trong thực tế, các nhà sản xuất sẽ cần phát triển các tấm pin mặt trời trong mờ thu được ánh sáng xanh và cho phép ánh sáng đỏ đi qua. Matteo Camporese, phó giáo sư tại Đại học Padova ở Ý, gợi ý rằng pin mặt trời hữu cơ dựa trên carbon trong mờ có thể hoạt động. Những tế bào này có thể được áp dụng trên các bề mặt như kính.

Ảnh: Majdi Abou Najm/UC Davis

Có những vấn đề khác, bao gồm thực tế là các hệ thống nông nghiệp chọn lọc bước sóng có thể cần tính đến các loại cây trồng khác nhau.Thu hoạch những cây trồng đó một cách hiệu quả cũng có thể yêu cầu một số suy nghĩ vượt trội. Tuy nhiên, nghiên cứu có vẻ đầy hứa hẹn và với dân số toàn cầu ngày càng tăng, điều quan trọng là phải xem xét các cách tiếp cận khác nhau để sử dụng tài nguyên của chúng ta hiệu quả hơn.

“Chúng ta không thể nuôi sống thêm 2 tỷ người trong 30 năm nữa bằng cách sử dụng nước hiệu quả hơn một chút và tiếp tục như chúng ta đang làm”, Abou Najm nói.

PGS Abou Najm nhấn mạnh: “Chúng tôi cần thứ gì đó mang tính biến đổi chứ không phải gia tăng. Nếu chúng ta coi mặt trời là một nguồn tài nguyên, chúng ta có thể làm việc với bóng râm và tạo ra điện trong khi sản xuất các loại cây trồng bên dưới. Kilowatt giờ trở thành cây trồng phụ mà bạn có thể thu hoạch”.

Đức Minh

Theo Engadget