Para peneliti telah menunjukkan bahwa penggunaan panel surya berwarna dan tembus cahaya dapat secara bersamaan menghasilkan listrik dan menghasilkan tanaman bergizi, yang mengarah ke prospek pendapatan yang lebih tinggi bagi petani dan memaksimalkan penggunaan lahan pertanian.
Dengan memungkinkan petani untuk mendiversifikasi portofolio investasi mereka, sistem baru ini dapat memberikan perlindungan finansial dari fluktuasi harga pasar atau perubahan permintaan, dan mengurangi risiko yang terkait dengan iklim yang tidak dapat diandalkan. Dalam skala yang lebih besar dapat sangat meningkatkan kapasitas pasokan tenaga surya untuk menghasilkan listrik tanpa mempengaruhi produksi pertanian.
Ini bukan pertama kalinya panel surya semi-transparan digunakan untuk menghasilkan tanaman dan listrik pada saat yang sama, sebuah teknik yang dikenal sebagai agrofotovoltaik. Namun dalam adaptasi baru, para peneliti menggunakan panel berwarna oranye untuk memanfaatkan panjang gelombang (atau warna) cahaya yang mungkin melewatinya.
Panel surya berwarna menyerap panjang gelombang biru dan hijau untuk menghasilkan listrik. Panjang gelombang oranye dan merah melewatinya, memungkinkan tanaman di bawahnya untuk tumbuh. Sementara tanaman yang ditanam dalam sistem pertanian standar menerima kurang dari setengah dari total cahayanya, warna yang melewati panel adalah yang paling cocok untuk pertumbuhannya.
“Untuk tanaman bernilai tinggi seperti kemangi, nilai pembangkit listrik hanya menutupi hilangnya produksi biomassa dari panel surya berwarna. Namun, ketika tanaman seperti bayam bernilai lebih rendah, ini memiliki keuntungan finansial yang signifikan. Peneliti utama Dr Paolo Bombelli dari Departemen Biokimia Universitas Cambridge' ini mengatakan.
Dalam kondisi pertumbuhan normal, nilai gabungan bayam dan listrik yang dihasilkan menggunakan sistem PV pertanian berwarna adalah 35% lebih tinggi daripada menanam bayam saja. Sebagai perbandingan, total keuntungan finansial untuk basil yang ditanam dengan cara ini hanya 2,5%. Perhitungannya menggunakan harga pasar saat ini: Basil dijual sekitar lima kali lipat dari bayam. Nilai listrik yang dihasilkan dihitung dengan asumsi bahwa itu akan dijual ke Jaringan Nasional Italia, yang melakukan penelitian.
& quot;Perhitungan kami adalah perkiraan yang cukup konservatif dari keseluruhan nilai keuangan sistem. Padahal, jika petani membeli listrik dari jaringan nasional untuk menjalankan rumahnya, keuntungannya akan lebih besar," kata Profesor Christopher Howe, Universitas California, AS. Departemen Biokimia Universitas Cambridge' juga berpartisipasi dalam penelitian ini.
Studi tersebut menemukan bahwa kemangi yang ditanam di bawah panel surya berwarna memiliki hasil 15 persen lebih rendah untuk dipasarkan dan bayam sekitar 26 persen lebih rendah dari kondisi pertumbuhan normal. Namun, akar bayam tumbuh jauh lebih sedikit daripada batang dan daun: lebih sedikit cahaya yang tersedia, dan tanaman memberikan energi untuk menumbuhkan"panel bio-solar" untuk menangkap cahaya.
Analisis laboratorium dari bayam dan daun kemangi yang ditanam di bawah piring menunjukkan bahwa keduanya memiliki konsentrasi protein yang lebih tinggi. Para peneliti percaya bahwa tanaman dapat menghasilkan protein tambahan untuk meningkatkan kemampuan mereka untuk berfotosintesis di bawah kondisi cahaya yang berkurang. Untuk mengakomodasi berkurangnya cahaya, bayam menghasilkan batang yang lebih panjang sehingga memudahkan panen dengan mengangkat daun dari tanah.
“Dari sudut pandang petani, menguntungkan jika sayuran berdaun Anda memiliki daun yang lebih besar, bagian tanaman yang dapat dimakan yang dapat dijual. Karena permintaan global akan protein terus meningkat, ada kemungkinan untuk meningkatkan protein dalam tanaman. Teknologi konten juga akan sangat bermanfaat.”
Penulis utama studi' Dr Eleanor Thompson dari University of Greenwich, mengatakan:"Dengan begitu banyak tanaman yang saat ini tumbuh di bawah semacam penutup transparan, tidak ada kehilangan lahan untuk produksi energi tambahan. menggunakan panel surya berwarna.&kutipan;
Semua tanaman hijau mengubah cahaya dari matahari menjadi energi kimia yang mendorong pertumbuhan mereka melalui fotosintesis. Percobaan dilakukan di Italia menggunakan dua tanaman uji. Bayam (Spinacia oleracea) mewakili tanaman musim dingin: ia tumbuh dengan sedikit sinar matahari dan mentolerir cuaca dingin. Kemangi (Ocimum basilicum) merupakan tanaman musim panas yang membutuhkan banyak cahaya dan suhu yang lebih tinggi.
Para peneliti saat ini sedang mendiskusikan uji coba lebih lanjut dari sistem untuk melihat seberapa baik sistem bekerja pada tanaman lain, dan bagaimana tumbuh di bawah cahaya terutama merah dan oranye mempengaruhi tanaman pada tingkat molekuler.