کشف یک معجزه جدید برای گیاهان گلخانه‌ای

مهندسان UCLA با قرار دادن یک سقف خورشیدی نیمه شفاف روی یک گلخانه، شاهد اتفاقات غیرمنتظره‌ای بودند.

به گزارش گیشنیز محققان دانشکده مهندسی UCLA Samueli، پنل‌های خورشیدی آلی نیمه‌شفافی طراحی کردند که می‌تواند انرژی نور خورشید را بدون مسدود کردن نور مورد نیاز گیاهان جذب کند.

این مطالعه با عنوان دستیابی به پایداری گلخانه‌ها با ادغام فتوولتائیک‌های آلی نیمه شفاف پایدار منتشر شد. سلول‌های خورشیدی آلی این تیم تحقیقاتی به‌جای مواد معدنی مورد استفاده در دستگاه‌های خورشیدی معمولی، از مواد مبتنی بر کربن ساخته شده‌اند.

این تیم لایه‌ای از ال-گلوتاتیون که یک مولکول تری‌پپتیدی متشکل از سه اسید آمینه گلوتأمین، سیستئین و گلیسین است را ترکیب کردند. ال-گلوتاتیون یک آنتی‌اکسیدان است که به‌طور طبیعی در بدن انسان یافت می‌شود و به‌عنوان مکمل غذایی به‌فروش می‌رسد.

این تیم دریافت که افزودن ال-گلوتاتیون طول عمر سلول‌های خورشیدی را افزایش می‌دهد، کارایی آن‌ها را بهبود می‌بخشد و به نور خورشید اجازه می‌دهد تا به گیاهان در نمونه اولیه گلخانه‌ای که به‌اندازه یک خانه کوچک عروسکی بود، برسد.

سلول‌های خورشیدی آلی سریع‌تر از سلول‌های خورشیدی معدنی تخریب می‌شوند، زیرا نور خورشید باعث اکسیده‌شدن آن‌ها و در نتیجه از دست دادن الکترون می‌شود. محققان دریافتند که لایه L-گلوتاتیون اضافی از اکسید شدن سایر مواد موجود در سلول خورشیدی جلوگیری می‌کند که منجر به حفظ کارایی سلول‌های آلی پس از ۱۰۰۰ ساعت استفاده مداوم خواهد شد.

گیاهان

محققان رشد محصولاتی مانند گندم، ماش و کلم بروکلی را در دو آزمایش مختلف دنبال کردند. در آزمایش اول، آن‌ها از یک سقف شیشه‌ای شفاف با بخش‌هایی از سلول‌های خورشیدی معدنی روی گلخانه استفاده کردند و در دیگری، سقف به‌طور کامل از سلول‌های خورشیدی آلی نیمه شفاف ساخته شده بود.

محصولات گلخانه‌ای با سقف خورشیدی ارگانیک بیشتر از محصولات گلخانه معمولی رشد کردند. دانشمندان بر این باورند که این اتفاق به این دلیل رخ داده است که لایه L-گلوتاتیون هم اشعه ماوراء بنفش را که می‌تواند رشد گیاه را مهار کند و هم اشعه مادون قرمز را که می‌تواند باعث گرم‌شدن بیش از حد گلخانه‌ها شود، مسدود می‌کند و در نتیجه باعث می‌شود گیاهان به آب بیشتری نیاز داشته باشند.