Mobile-Menu

Agrivoltaïek Broccoli groeit goed onder magenta zonnepanelen

Bron: Cell Press | Vertaald door AI 3 min Leestijd

Uit een Zweeds veldonderzoek is gebleken dat semi-transparante magenta zonnepanelen elektriciteit opwekten, terwijl de broccoli toch een vergelijkbare grootte bereikte als planten die in de volle zon werden geteeld. De gewassen maakten efficiënter gebruik van het zonlicht, maar hadden 25 dagen langer nodig om te rijpen, wat een afweging bij agrivoltaïsche systemen benadrukt.

Broccoli die groeit onder halfdoorzichtige, gekleurde zonnepanelen op het proefterrein van de boerderij Kärrbo Prästgård in Zweden.(Bron: Silvia Ma Lu)
Broccoli die groeit onder halfdoorzichtige, gekleurde zonnepanelen op het proefterrein van de boerderij Kärrbo Prästgård in Zweden.
(Bron: Silvia Ma Lu)

Uit een studie die op 2 oktober is gepubliceerd in het tijdschrift *Cell Reports Physical Science* van Cell Press blijkt dat het planten van broccoli onder magenta zonnepanelen ervoor zorgde dat de planten het zonlicht efficiënter opnamen dan broccoli die in de open lucht werd geteeld. Wetenschappers gebruikten op maat gemaakte, halfdoorzichtige zonnepanelen om elektriciteit op te wekken en tegelijkertijd de golflengten van blauw en rood licht te versterken, om zo de groei van de broccoli te bevorderen. De gewassen die met deze panelen werden geteeld, maakten 4,5 keer efficiënter gebruik van zonlicht en werden uiteindelijk even groot als traditionele broccoli, hoewel ze 25 dagen langer nodig hadden om te rijpen. De zonnepanelen bieden boeren een potentieel hulpmiddel om hernieuwbare energie op te wekken en tegelijkertijd de oogstopbrengst op peil te houden.

“Het basisconcept is vrij eenvoudig,” zegt auteur Silvia Ma Lu van de Mälardalen-universiteit in Västerås, Zweden. “De zonnepanelen gebruiken een deel van het binnenkomende zonlicht om hernieuwbare elektriciteit op te wekken, terwijl een ander deel van het licht doorlaat naar de gewassen die eronder groeien. Het bredere doel is om te onderzoeken of zonlicht efficiënter kan worden benut door verschillende delen van het zonnespectrum toe te wijzen aan de groei van gewassen en het opwekken van elektriciteit.”

Door conventionele zonnepanelen op akkers te plaatsen, kunnen boeren hernieuwbare elektriciteit opwekken op grond waar al voldoende ruimte beschikbaar is, terwijl de gewassen worden beschermd tegen overmatige blootstelling aan zonlicht en extreme weersomstandigheden zoals hagel of hevige regenval. Aangezien conventionele donkerblauwe panelen doorgaans ondoorzichtig zijn, kunnen ze echter te veel schaduw werpen, waardoor de opbrengst van sommige gewassen afneemt — iets wat semi-transparante en gekleurde panelen kunnen helpen tegengaan.

“Er is geen enkel agrivoltaïsch ontwerp dat overal optimaal zal werken”, zegt Ma Lu. “Er is meer onderzoek nodig om te begrijpen hoe verschillende gewassen reageren op verschillende systeemconfiguraties en klimatologische omstandigheden, en om systemen te ontwerpen die een evenwicht vinden tussen landbouwproductie en de opwekking van hernieuwbare elektriciteit.”

Om dit onderzoek verder te brengen, kozen Ma Lu en zijn collega’s ervoor om zich te richten op broccoli, een zeer voedzaam gewas dat wereldwijd populair is en goed past bij het klimaat van hun proeflocatie op een boerderij in Zweden. De onderzoekers bouwden twee systemen van 20 bij 20 meter, bestaande uit halfdoorzichtige, magenta-gekleurde zonnepanelen met verschillende transparantieniveaus, waardoor variërende hoeveelheden zonlicht de daaronder geteelde planten konden bereiken. Op een derde perceel werden de broccoliplanten volledig aan de zon blootgesteld.

Gedurende het groeiseizoen van 2024 heeft het team de broccoli op elk perceel vergeleken en daarbij de omgevingsomstandigheden – waaronder de luchttemperatuur, de relatieve luchtvochtigheid en het bodemvochtgehalte – alsook de oogstopbrengst, de nutriëntensamenstelling en de fotosynthese van de planten gemeten.

“Een van de meest interessante bevindingen was hoe vergelijkbaar de broccoli presteerde onder de twee zonnepaneelsystemen, ondanks hun verschillende transparantieniveaus,” zegt Ma Lu, waarbij hij opmerkt dat zonnepanelen met een grotere dichtheid aan fotovoltaïsche cellen meer elektriciteit kunnen opwekken. “Deze bevindingen gelden echter specifiek voor onze experimentele omstandigheden en moeten worden gevalideerd in aanvullende teeltseizoenen en systeemconfiguraties.”

De systemen die in dit onderzoek zijn getest, zijn onderzoeksprototypes, voegde ze eraan toe, en er is meer onderzoek nodig op grotere schaal en gedurende meerdere teeltseizoenen. Als de technologie zou worden opgeschaald voor commercieel gebruik, zou de uit gewassen opgewekte elektriciteit in principe kunnen worden gebruikt voor landbouwactiviteiten zoals irrigatie, machines of koel- en opslagsystemen, of zou deze aan het elektriciteitsnet kunnen worden geleverd. Dit zou de elektriciteitsrekening van boeren kunnen verlagen en hen zelfs een extra bron van inkomsten kunnen opleveren.

Schrijf u nu in op de nieuwsbrief

Mis onze beste content niet

Door op „Abonneren op nieuwsbrief“ te klikken, geef ik toestemming voor de verwerking en het gebruik van mijn gegevens in overeenstemming met het toestemmingsformulier (uitvouwen voor details) en accepteer ik de gebruiksvoorwaarden. Raadpleeg ons privacybeleid voor meer informatie. De toestemmingsverklaring heeft met name betrekking op het verzenden van redactionele nieuwsbrieven per e-mail en op de combinatie van gegevens voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners (bijvoorbeeld LinkedIn, Google, Meta).

Vouw uit voor details over uw toestemming

Ma Lu en zijn collega’s zijn al begonnen met het verder evalueren van de magenta panelen, evenals de rode en blauwe, door ze te testen in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden zonder invloed van licht dat niet door de panelen wordt gefilterd.

“Configuraties die vergelijkbaar zijn met ons prototype zijn op dit moment wellicht geschikt voor toepassingen op kleinere schaal, zoals gemeenschapstuinen, of voor integratie in kasdaken, in plaats van voor onmiddellijke inzet op grote landbouwgebieden,” zegt Ma Lu.

Oorspronkelijk artikel: Evaluatie van de grondproductiviteit met semi-transparante, gekleurde CdTe-dunnefilm-PV en broccoliteelt in agrivoltaïsche systemen; Cell Reports Physical Science; DOI:10.1016/j.xcrp.2026.103555

Gerelateerde inhoud