導(dǎo)讀  ：最近，研究人員在發(fā)電的太陽(yáng)能溫室中，生長(zhǎng)出首批農(nóng)作物：西紅柿和黃瓜，與傳統(tǒng)溫室中生長(zhǎng)的農(nóng)作物相比一樣健康。這標(biāo)志著“智能”溫室非常有希望具有兩種用途：農(nóng)業(yè)和可再生電力生產(chǎn)。

背景  ： 天氣日漸寒冷。對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，溫室的作用相信大家都不會(huì)陌生。 對(duì)于不適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的冬季，溫室能為低溫季節(jié)喜溫的農(nóng)作物 ，提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，增加其產(chǎn)量 。

（圖片來(lái)源： 維基百科）

然而，現(xiàn)代的溫室正進(jìn)一步走向智能化和物聯(lián)網(wǎng)，其中具有控制溫濕度、光照等條件的設(shè)備，可通過(guò)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案自動(dòng)控制農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件。

創(chuàng)新  ： 最近，研究人員在太陽(yáng)能發(fā)電的溫室中，生長(zhǎng)出首批農(nóng)作物：西紅柿和黃瓜，與傳統(tǒng)溫室中生長(zhǎng)的農(nóng)作物相比一樣健康。這標(biāo)志著“智能”溫室非常有希望具有兩種用途 ： 農(nóng)業(yè)和可再生電力生產(chǎn) 。

加州大學(xué)圣克魯茲分校（UCSC）的環(huán)境研究教授、最近發(fā)表于美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)的雜志《地球的未來(lái)》（ Earth's Future ）上的論文的領(lǐng)導(dǎo)作者   Michael Loik  表示：“我們演示了‘智能溫室’能夠采集太陽(yáng)能發(fā)電，而不會(huì)降低莊稼的產(chǎn)量，這一點(diǎn)讓人感動(dòng)非常振奮?！?/span> 論文其他的合著者包括：加州大學(xué)圣克魯茲分校的研究生 Catherine Wade、博士后研究員 Carley Corrado，本科生 David Shugar 、Devin Jokerst ，來(lái)自“北山兄弟種植”（Kitayama Brothers Growers）的資深種植者 Carol Kitayama 。

技術(shù)  ： 發(fā)電的太陽(yáng)能溫室采用波長(zhǎng)可選擇的光伏系統(tǒng) （ WSPVs ），這項(xiàng)新技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)，發(fā)電效率更高、成本更低。這些溫室裝備了透明屋頂面板，且在其中嵌入了明亮的紅色熒光染料。這些染料可以吸收光線，并將能量轉(zhuǎn)移到狹窄的光伏條上，從而產(chǎn)生電力。 WSPVs  吸收藍(lán)色和綠色波長(zhǎng)，讓其余的波長(zhǎng)通過(guò)，使得莊稼得以成長(zhǎng)。

（圖片來(lái)源：UCSC ）

WSPV 技術(shù)由論文的合著者、 加州大學(xué)圣克魯茲分校 物理系的教授  Sue Carter 和 Glenn Alers 開(kāi)發(fā)。他們于2012年創(chuàng)辦了“ Soliculture   ”，并將這項(xiàng)技術(shù)帶入市場(chǎng)。

Loik  的團(tuán)隊(duì)位于兩個(gè)地點(diǎn)：一個(gè)位于校園，一個(gè)位于加州沃森維爾。他們觀察了 洋紅色的 溫室中20種農(nóng)作物，例如西紅柿、黃瓜、檸檬、酸橙、胡椒、草莓、羅勒的光合作用和水果生產(chǎn)。

Loik  表示：“80%的農(nóng)作物不會(huì)受到影響，而20%的農(nóng)作物實(shí)際上在 洋紅色 的窗戶下生長(zhǎng)地更好?！?/span> 說(shuō)，西紅柿和黃瓜屬于全球范圍內(nèi)頭等的溫室農(nóng)作物。其他的實(shí)驗(yàn)中，洋紅色溫室中的西紅柿光合作用可以少量地節(jié)約用水。他說(shuō)：“與更加傳統(tǒng)的溫室相比，這里的農(nóng)作物需要的水分減少了5%。”

Loik  表示：“我想農(nóng)作物將生長(zhǎng)地更加緩慢，因?yàn)樵谶@些粉紅色的面板之下。這些光線的顏色讓它就好像在紅色星球上一般。農(nóng)作物不僅對(duì)于光線的強(qiáng)度敏感，而且對(duì)于顏色也敏感。但結(jié)果是農(nóng)作物生長(zhǎng)情況良好?！?/span>

價(jià)值  ：Loik  稱，過(guò)去20年，全球范圍內(nèi)食品生產(chǎn)使用的溫室增加了6倍， 已經(jīng)超過(guò)9百萬(wàn)英畝，差不多是新澤西州面積的兩倍。因此， 降低溫室能耗已經(jīng)變成了頭等大事。他說(shuō)：“溫室的面積很大，而且正在變得更大。加拿大嚴(yán)重依賴溫室生產(chǎn)蔬菜；在中國(guó)，溫室的使用也在不斷增加?！?/span>

對(duì)于小規(guī)模商業(yè)化農(nóng)場(chǎng)以及家庭食物生產(chǎn)而言，塑料溫室 正日益流行。

溫室使用電力控制溫度，并為風(fēng)扇、燈以及其他監(jiān)控系統(tǒng)提供能量。Loik 表示：“這項(xiàng)技術(shù)將有望讓溫室離線?！?/span> Loik 專門研究氣候變化、植物生理學(xué)、水資源、可持續(xù)技術(shù)。WSPV 技術(shù)每塊面板的成本是每瓦特65美分，差不多比傳統(tǒng)的硅基的光伏電池每瓦特的成本低40%。

Loik  表示：“如果溫室當(dāng)場(chǎng)產(chǎn)生電力，這將降低對(duì)于外部電源的需求，幫助降低溫室氣體排放。我們正朝著自我可持續(xù)的溫室發(fā)展?！?/span>

光伏大棚伏優(yōu)選星火 太陽(yáng)能

參考資料

【1】 https://news.ucsc.edu/2017/11/loik-greenhouse.html