Växthus med transparenta solpaneler förser sig med el

Växthus utrustade med genomskinliga solpaneler skördar energi genom att absorbera endast de våglängder av ljus

vars längd inte behövs av växter för fotosyntesen.

"Växter använder bara ett fåtal våglängderljus för fotosyntes, och tanken är att skapa växthus som producerar energi från detta oanvända ljus, samtidigt som det mesta av det fotosyntetiska ljuset släpps igenom”, säger Brendan O'Connor, studieförfattare och biträdande professor i maskinteknik och i Aerospace Engineering vid North Carolina State. "Vi kan göra detta med hjälp av organiska solceller eftersom de tillåter oss att justera ljusspektrumet som solcellen absorberar – så vi kan fokusera på att använda våglängder av ljus som inte används av växter. Men hittills var det inte klart hur mycket energi ett växthus skulle kunna skörda om det använde dessa genomskinliga, våglängdsselektiva, organiska solceller."

Forskarna använde en beräkningsmodellatt uppskatta hur mycket energi ett växthus kan producera om det har genomskinliga organiska solceller installerade på sitt tak, och om den energin kommer att räcka för att kompensera den mängd energi som växthuset behöver för att fungera effektivt. Modellen utvecklades för att uppskatta energiförbrukningen i tomatväxthus på platser i Arizona, North Carolina och Wisconsin.

”Det mesta av energiförbrukningen i växthuskommer från uppvärmning och kylning, så vår modell fokuserade på att beräkna energibelastningen som krävs för att upprätthålla det optimala temperaturintervallet för tomattillväxt”, säger O'Connor.

I Arizona kan växthus bli energisktneutral, utan att behöva en extern energikälla och samtidigt bara blockera 10% av den fotosyntetiska remsan. Men om tillverkarna vill blockera mer fotosyntetiskt ljus, kan de generera dubbelt så mycket energi som växthuset behöver. I North Carolina kan ett växthus bli energinutral och blockera 20% av fotosyntetiskt ljus. I Wisconsin kunde växthus inte bli energinutral med hjälp av genomskinliga solceller - för mycket energi krävs för att hålla växthuset varmt på vintern. Solceller kan dock uppfylla upp till 46% av växthusbehovet.