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Painéis solares transformam a luz rejeitada pelas plantas em eletricidade

Pesquisadores da startup Voltiris — que pertence à Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça — desenvolveram painéis solares inteligentes que podem ajudar estufas agrícolas a gerarem a própria energia que consomem durante o ano todo.

Segundo os cientistas, as plantas aproveitam apenas uma parte do espectro luminoso durante o processo de fotossíntese. O restante pode ser utilizado pelos novos módulos fotovoltaicos para produzir energia elétrica, sem comprometer o desenvolvimento de frutas e hortaliças.

“O consumo de energia de uma estufa convencional com 5 hectares emite a mesma quantidade de dióxido de carbono por ano do que uma comunidade com duas mil pessoas. Ao aproveitarmos a energia solar para o funcionamento dessas estufas, podemos reduzir drasticamente nossa pegada de carbono”, explica o CEO da Voltiris Nicolas Weber.

Luzes selecionadas

As plantas são bastante seletivas sobre as partes do espectro que podem ser usadas em seu desenvolvimento. Elas aproveitam apenas a luz vermelha e azul durante a fotossíntese, fototropismo (crescimento na direção da luz) e fotoperiodismo (reação às mudanças sazonais conforme a duração dos dias).

Plantas aproveitam apenas parte do espectro luminoso para sobreviver (Imagem: Reprodução/Voltiris)
Plantas aproveitam apenas parte do espectro luminoso para sobreviver (Imagem: Reprodução/Voltiris)

Os filtros desenvolvidos pela Voltiris permitem que esses comprimentos essenciais à sobrevivência das plantas passem, ao mesmo tempo que direcionam partes do espectro verde e infravermelho para as células fotovoltaicas, onde eles são convertidos em energia solar.

“Nosso sistema gera essa energia renovável sem reduzir o rendimento sazonal das culturas, pois as plantas cultivadas dentro dessas estufas continuam recebendo toda a luz solar que precisam para manter seu desenvolvimento normal ao longo do ano inteiro”, acrescenta Weber.

Painéis coloridos

As células fotovoltaicas são compostas por espelhos dicroicos que apresentam uma coloração diferente, dependendo do ponto de observação. A cor do vidro dá aos espelhos uma aparência decorativa, já que eles mudam de tonalidade conforme o tipo de luz que passa por eles.

Painéis mudam de cor conforme os comprimentos de onda de luz que passam por eles (Imagem: Reprodução/Voltiris)
Painéis mudam de cor conforme os comprimentos de onda de luz que passam por eles (Imagem: Reprodução/Voltiris)

Um sistema óptico otimizado concentra efetivamente a luz solar que chega até os espelhos. Já um dispositivo de rastreamento solar, instalado no teto da estufa, consegue estender em 40% o tempo em que os painéis fotovoltaicos podem continuar produzindo eletricidade.

“Graças a esses avanços, nosso sistema pode atingir rendimentos semelhantes aos dos painéis solares convencionais, mas com apenas metade das ondas de luz. Além disso, ele é capaz de reduzir as emissões de CO2 pela metade, fornecendo entre 60% e 100% da energia consumida pelas estufas. Com essa economia, o custo de instalação é recuperado em até sete anos”, encerra Weber.

Fonte: Canaltech

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