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Os painéis solares podem tornar as estufas neutras em termos de energia?

As estufas são uma fatia cada vez maior da agricultura americana.

Existem muitas vantagens no cultivo em estufas, mas uma desvantagem é a energia necessária para, mais importante, mantenha-os em uma temperatura preferida. Um novo estudo da Universidade Estadual da Carolina do Norte descobriu que os painéis solares da próxima geração podem ser a chave para resolver esse problema.

A agricultura com efeito de estufa custa mais no início em termos de construção, mas as vantagens são tentadoras. As temperaturas podem ser controladas, prolongando a estação de crescimento. Por serem um ambiente fechado, a necessidade de pesticidas é drasticamente reduzida. Fertilizantes ainda podem ser necessários, mas há uma chance menor de eles vazarem para fontes de água, da mesma forma que fazem em fazendas de campo aberto. O uso de água costuma ser menor em estufas, devido ao problema reduzido de evaporação e escoamento. Em locais com climas menos ideais ou solo pobre, uma estufa pode ser a melhor maneira de crescer com eficiência; os holandeses se tornaram extremamente adeptos disso.

Mas com a energia necessária para aquecimento durante o inverno e resfriamento durante o verão, às vezes os custos, tanto financeira quanto ambientalmente, pode ser punitivo para estufas de grande escala. Alguns estudos descobriram que os custos de energia necessários são várias vezes maiores para estufas do que para cultivo em campo aberto.

Este novo estudo da North Carolina State University, no entanto, olha para um promissor, se cru, tipo de nova tecnologia:células solares orgânicas. Essas células são normalmente feitas de plástico, em vez de cristais de silício. Eles oferecem algumas possibilidades bastante intrigantes:eles podem ser mais leves, mais barato de produzir, e flexível, em comparação com os painéis solares tradicionais. Para os fins deste estudo, a qualidade potencial mais interessante é que eles podem ser feitos para serem transparentes para permitir a passagem da luz.

A possibilidade de um painel solar transparente é que ele pode ser ajustado para permitir a entrada de uma quantidade suficiente dos comprimentos de onda de luz de uma planta necessária dentro de uma estufa, enquanto sugando em outros comprimentos de onda para serem usados ​​para coleta de energia. Isso eliminaria um grande problema de tentar usar painéis solares para alimentar estufas:você não pode colocar painéis solares típicos no telhado de uma estufa, porque eles são opacos e impediriam a luz de chegar às plantas internas.

Os pesquisadores executaram modelos para estufas em três locais:Carolina do Norte, Arizona, e Wisconsin. Todos eles recebem diferentes quantidades de luz solar e têm diferentes necessidades de energia devido aos climas diferentes. Mas algum cuidado com os detalhes de quanta luz esses painéis solares de próxima geração poderiam absorver, de acordo com esses modelos, ajudar a compensar uma grande quantidade de uso de energia de uma estufa. No Arizona, uma estufa poderia ser neutra em energia, bloqueando apenas 10 por cento do tipo de luz que uma planta usa - não o suficiente, dizem os pesquisadores, para afetar negativamente o crescimento.

Em Wisconsin, que recebe menos luz e requer mais energia para aquecimento e resfriamento, as células não são tão eficientes, mas ainda poderia obter energia suficiente para quase cortar pela metade as contas de energia de uma estufa. Isso ainda é uma grande conquista.

A ressalva, e é claro que há um porque, caso contrário, todas as estufas já estariam fazendo isso, é que os painéis solares orgânicos ainda são mais uma promessa do que uma realidade. Células solares orgânicas, de acordo com o Departamento de Energia, não são nem de longe tão eficientes quanto o estilo antigo de painel solar; no melhor, sua eficiência é de apenas 11 por cento, em comparação com cerca de 26,7 por cento das células solares de silício. Eles também parecem ter uma vida útil mais curta do que os painéis solares de silício; eles até foram chamados de "descartáveis" às vezes, que não é uma palavra que você gosta de ver ao considerar a sustentabilidade energética.

Mas as células solares orgânicas ainda estão sendo aprimoradas furiosamente devido às suas possibilidades. Uma dessas possibilidades é para uso em estufas, e a ideia de uma estufa neutra em energia seria um grande negócio em grande parte do mundo.


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