Kellemeset a hasznossal: a Kaliforniai Egyetem mérnökei által megalkotott, szerves anyagokból készült napelemek valójában még az alattuk növekedő növényekre is jó hatással vannak, így a napelemfarmok alatt is lehet majd növényeket termeszteni, akár jobb hatékonysággal is.

Napjainkban egyre népszerűbbek a napelemek, melyek környezetbarát módon tudnak elektromos energiát előállítani. A Kaliforniai Egyetem mérnöki iskolájának kutatói azonban egészen különleges módon gondolták tovább a közismert napelemeket: szerves anyagokból készítették el őket, ráadásul az eredményt üvegházak tetején helyezték el.

A napelemek ugyanis alapvetően olyan, nem szerves anyagokból készülnek, mint a szilícium – a baj ezekkel, hogy nem bomlanak le egykönnyen, így néhány évtizeden belül komoly probléma lehet az elhasznált napelemek felhalmozódása.

A Yang Yang kutató vezette csapat ezért a szerves, könnyebben bomló anyagok felé fordult a napelemek gyártásánál – olyanokhoz, melyek például szenet tartalmaznak. Ennek a megközelítésnek azonban van egy apró hátulütője: az ilyen anyagokból készült napelemek a napfény hatására oxidálódni kezdenek, ami bomlást és a hatékonyság csökkenését eredményezi.

Hogy ezt orvosolják, a kutatók egy másik természetesen előforduló anyaghoz, az L-glutaminhoz fordultak, ebből az anyagból adtak egy réteget a szerves anyagokból készülő napelemhez – ami a Nature Sustainability folyóiratban publikált eredmények szerint ráadásul félig áttetsző lett.

Hogy a megoldás hatékonyságát próbára tegyék, a kutatók kis méretű üvegházakra építették fel a napelemeket. Ezekben növényeket is termesztettek közben, például mungóbabot, búzát és brokkolit.

Hogy bemutassák, mennyivel hatékonyabb az új típusú, szerves napelem, egy üvegházat kontrollként hagyományos napelemekkel is felszereltek. Mint az kiderült, a szerves napelemekkel borított változatban a növények is jobban nőttek.

Ennek oka az lehet a kutatók szerint, hogy a szerves napelem L-glutamin-rétege blokkolta az ultraibolya (UV) és az infravörös (IR) sugarakat, így ezek nem érték a növényeket. Az UV-sugarak ugyanis gátolhatják a növényeket a növekedésben, az IR pedig melegíti az üvegházat, ezáltal pedig a növények vízigényét is – összegez az Interesting Engineering.

A pozitív eredmények a kutatókat is meglepték – többször is megismételték a kísérleteket, de mindig ezeket az eredményeket kapták.

Ha a megoldás valóban működni fog, az azért is lehet előnyös, mert az embereknek egyre több területre van szükségük a földműveléshez, de a fosszilis energiáról történő elszakadás miatt a napelemparkok is egyre több helyet igényelnek – ez pedig egyszerre jelenthet megoldást a két problémára.

• napelem
• napenergia
• növénytermesztés