Estufas equipadas com painéis solares transparentes coletam energia absorvendo apenas as ondas de luz
“As plantas usam apenas alguns comprimentos de ondaluz para a fotossíntese, e a ideia é criar estufas que produzam energia a partir dessa luz não utilizada, ao mesmo tempo que permitem a passagem da maior parte da luz fotossintética”, diz Brendan O'Connor, autor do estudo e professor assistente de engenharia mecânica e em Engenharia Aeroespacial no Estado da Carolina do Norte. “Podemos fazer isso usando células solares orgânicas porque elas nos permitem ajustar o espectro de luz que a célula solar absorve – para que possamos nos concentrar no uso de comprimentos de onda de luz que não são usados pelas plantas. No entanto, até agora não estava claro quanta energia uma estufa poderia colher se usasse essas células solares orgânicas translúcidas e seletivas para comprimento de onda.”
Os pesquisadores usaram um modelo computacionalestimar quanta energia uma estufa pode produzir se tiver células solares orgânicas translúcidas instaladas no seu telhado, e se essa energia será suficiente para compensar a quantidade de energia que a estufa necessita para funcionar de forma eficiente. O modelo foi desenvolvido para estimar o consumo de energia de estufas de tomate em locais no Arizona, Carolina do Norte e Wisconsin.
“A maior parte do consumo de energia em estufasvem do aquecimento e do resfriamento, então nosso modelo se concentrou no cálculo da carga de energia necessária para manter a faixa de temperatura ideal para o crescimento do tomate”, diz O'Connor.
No Arizona, as estufas podem se tornar energeticamenteneutro, sem exigir uma fonte de energia externa e ao mesmo tempo bloquear apenas 10% da faixa de luz fotossintética. No entanto, se os fabricantes quiserem bloquear mais luz fotossintética, eles podem gerar o dobro de energia que a estufa precisa. Na Carolina do Norte, uma estufa pode se tornar energeticamente neutra, bloqueando 20% da luz fotossintética. Em Wisconsin, as estufas não podiam se tornar energeticamente neutras usando células solares translúcidas - é necessária muita energia para manter a estufa quente no inverno. No entanto, as células solares podem satisfazer até 46% dos requisitos de efeito estufa.