Le serre hanno una lunga lista di vantaggi:maggiore produzione alimentare, minor consumo di acqua, uso potenzialmente inferiore di pesticidi, una stagione di crescita per tutto l'anno. C'è un problema:sono costosi, sia da installare che da far funzionare. Ma grazie alla tecnologia solare sviluppata presso l'UC Santa Cruz, le serre stanno godendo di un nuovo momento di sole.

solicoltura, una società basata sulla tecnologia sviluppata nel Laboratorio di Optoelettronica per Film Sottile della professoressa di fisica Sue Carter, è stata impegnata a spiegare ai coltivatori i vantaggi dell'utilizzo dei loro pannelli solari nelle serre.

"Per dirla semplicemente, " ha detto Glenn Alers, CEO di Solicoltura, "I pannelli di solicoltura consentono più potenza, più prodotti, più profitti».

I pannelli stessi non sono quello che ti aspetti quando immagini un pannello solare:sono traslucidi, e sono una brillante sfumatura di magenta.

Come il magenta rende le serre più verdi

L'idea di applicare pannelli solari trasparenti alle serre è nata come un felice incidente.

Carter e il suo gruppo di ricerca stavano lavorando su concentratori solari luminescenti, che utilizzano un colorante fluorescente per assorbire la luce e rendere i pannelli solari significativamente più efficienti.

"Il concentratore assorbe la luce solare e poi la riemette sotto forma di fotoni a energia inferiore. Ciò significa che puoi utilizzare molti meno pannelli solari, perché l'assorbitore sta facendo il lavoro, " ha spiegato Carter.

Nessun sistema è perfettamente efficiente, e c'è sempre luce che non viene utilizzata dal pannello solare e si perde. In questo caso, c'era qualcosa di interessante nella perdita di luce rosata dai pannelli che stavano testando. Questa luce non era uno spreco:era carburante.

"Ci siamo resi conto che il colore rosso della luce era esattamente quello che si vede nelle lampade da coltivazione commerciali per piante, " disse Carter.

Le piante non utilizzano l'intero spettro della luce visibile per la fotosintesi:le lampade da coltivazione ottimizzano i colori della luce che le piante utilizzano effettivamente per crescere. I pannelli solari sviluppati nel laboratorio di Carter hanno assorbito luce verde ed emesso luce rossa per aumentare la generazione di energia della cella solare, e la luce rossa in eccesso è ricaduta esattamente nell'intervallo dello spettro utilizzato dalle piante.

I vantaggi di una serra solare

Il più grande ostacolo all'adozione delle serre è il costo, compreso il costo di installazione e materiali, e il costo in corso per raffreddare, riscaldare e illuminare le serre. L'utilizzo di pannelli solari per generare elettricità riduce drasticamente i costi di alimentazione di una serra. Carter e Soliculture stanno lavorando ora per dimostrare che è possibile una serra completamente zero-net.

"La California è uno dei maggiori utilizzatori di serre nel paese, se non il più grande, e diventerà solo più grande, "disse Carter, citando come due fattori trainanti la siccità in California e l'aumento della domanda di prodotti biologici.

Una serra zero netto è più facile da realizzare se ti trovi in ​​un clima temperato lungo la costa, come l'UC Santa Cruz. Ma che dire dell'altro, zone più aride della California, come la Central Valley o l'Inland Empire?

All'UC Riverside, l'obiettivo è rendere le serre solari rosa scalabili in tutti i climi. "Dobbiamo assicurarci che sia sostenibile, "dice Peggy Mauk, direttore delle operazioni agricole e specialista in orticoltura subtropicale presso UC Riverside. "Possiamo dimostrare che non deve essere utilizzato solo in un ambiente costiero. Possiamo usarlo nella maggior parte della California".

Per costruire la loro serra solare rosa, I gruppi di ingegneria della UC Riverside si sono lanciati, donare ioni di litio. Vogliono vedere se la serra è in grado di gestire le condizioni spesso appassite (fino a 140 gradi Fahrenheit senza raffreddamento in una serra nel sud della California) senza aggiungere pannelli aggiuntivi. Ancora qui, il colore dei pannelli è utile. Non solo i pannelli forniscono elettricità per alimentare i refrigeratori di palude, ma l'ombreggiatura colorata dei pannelli mantiene le serre più fresche e può eliminare la necessità di persiane.

Pronto e completamente funzionante, La serra solare di UC Riverside prende il suo posto in un più ampio complesso di progetti di sostenibilità di UC Riverside:un giardino per studenti e una fattoria solare. "È bellissimo, "dice Mauk, e si spera che il prodotto finale sia ancora migliore:un modello di serra solare pronto all'uso che può essere utilizzato per le colture e la ricerca in tutto lo stato, una "vetrina per la produzione in serra a emissioni zero di carbonio".

L'innovazione verde cresce in UC

Soliculture non è l'unica azienda che vede verde nell'andare verde; fanno parte di una vasta gamma di startup e innovazioni tecnologiche verdi che emergono dalla ricerca sulle UC negli ultimi anni.

"In questo momento è il momento perfetto per l'imprenditorialità nella tecnologia verde, " disse Carter.

Startup come Tule Technologies basate sulla tecnologia UC Davis stanno aiutando i coltivatori della California ad adattarsi a risorse idriche limitate, e le startup di energia pulita, dall'energia delle onde ai produttori di batterie di nuova generazione, stanno emergendo rapidamente dalle invenzioni UC.

"Normalmente ci vuole molto tempo per passare dalla fase dell'idea al mercato, "disse Carter, "ma in questo momento una combinazione di cambiamenti politici vantaggiosi, disastri naturali, e i cambiamenti nello stile di vita stanno accelerando tutto".