Läpinäkyvillä aurinkopaneeleilla varustetut kasvihuoneet keräävät energiaa absorboimalla vain ne valon aallot
"Kasvit käyttävät vain muutamia aallonpituuksiavaloa fotosynteesiä varten, ja ideana on luoda kasvihuoneita, jotka tuottavat energiaa tästä käyttämättömästä valosta ja päästävät samalla suurimman osan fotosynteettisestä valosta läpi", sanoo tutkimuksen kirjoittaja ja konetekniikan apulaisprofessori Brendan O'Connor. Aerospace Engineeringissä Pohjois-Carolinan osavaltiossa. "Voimme tehdä tämän käyttämällä orgaanisia aurinkokennoja, koska niiden avulla voimme virittää aurinkokenno absorboiman valon spektrin - jotta voimme keskittyä käyttämään valon aallonpituuksia, joita kasvit eivät käytä. Toistaiseksi ei kuitenkaan ollut selvää, kuinka paljon energiaa kasvihuone voisi saada, jos se käyttäisi näitä läpikuultavia, aallonpituusselektiivisiä, orgaanisia aurinkokennoja.
Tutkijat käyttivät laskennallista malliaarvioida, kuinka paljon energiaa kasvihuone voi tuottaa, jos sen katolle on asennettu läpikuultavia orgaanisia aurinkokennoja, ja riittääkö tämä energia kompensoimaan kasvihuoneen tehokkaaseen toimintaan tarvittavan energiamäärän. Malli kehitettiin arvioimaan tomaattikasvihuoneiden energiankulutusta Arizonassa, Pohjois-Carolinassa ja Wisconsinissa.
”Suurin osa energiankulutuksesta kasvihuoneissatulee lämmityksestä ja jäähdytyksestä, joten mallimme keskittyi laskemaan energiakuormitusta, joka tarvitaan ylläpitämään optimaalinen lämpötila-alue tomaatin kasvulle”, O'Connor sanoo.
Arizonassa kasvihuoneista voi tulla energisestineutraali, ilman ulkoista energialähdettä ja samalla tukkiva vain 10% valon fotosynteettisestä nauhasta. Jos valmistajat kuitenkin haluavat estää enemmän fotosynteettistä valoa, ne voivat tuottaa kaksinkertaisesti enemmän energiaa kuin kasvihuonekaasu tarvitsee. Pohjois-Carolinassa kasvihuoneesta voi tulla energeettisesti neutraali, ja se estää 20% fotosynteesistä valosta. Wisconsinissa kasvihuoneet eivät voineet tulla energisesti neutraaleiksi läpikuultavilla aurinkokennoilla - kasvihuoneen pitämiseksi lämpimänä talvella tarvitaan liian paljon energiaa. Aurinkokennot voivat kuitenkin tyydyttää jopa 46% kasvihuonekaasuvaatimuksesta.