A Kaliforniai Egyetem mérnökei egy különleges, többrétegű fóliát dolgoztak ki, amely lehetővé teszi az üvegházi gazdálkodás hatékonyságának növelését. A film képes visszaverni a hőt, ugyanakkor átengedi a növények számára szükséges fényt – erről az Advanced Energy & Sustainability Research szaklapban jelent meg friss publikáció.

Az üvegházi termesztés előnyei közé tartozik a terméshozam növelése, valamint a föld, a víz és a műtrágya takarékosabb felhasználása. Ugyanakkor a melegebb éghajlatokon – például Kalifornia belső völgyeiben, a mediterrán térségben vagy a Közel-Keleten – az üvegházak belseje extrém hőmérsékletre is felmelegedhet, ami károsíthatja a növényeket. A jelenleg alkalmazott hűtési megoldások, mint a szellőztető ventilátorok vagy a párologtató rendszerek, jelentős mennyiségű energiát és vizet igényelnek.

Bár az árnyékolás bevett gyakorlat, az gyakran gátolja a növények növekedéséhez nélkülözhetetlen, fotoszintetikusan aktív sugárzás (PAR) bejutását is. Ezért egyre nagyobb az érdeklődés olyan új típusú bevonatok iránt, amelyek a hőmérsékletet okozó infravörös sugárzást szűrik, miközben a PAR-értéket nem csökkentik, ezzel javítva a termés minőségét.

üvegház

A Kaliforniai Egyetem mérnökei egy különleges, többrétegű fóliát dolgoztak ki, amely lehetővé teszi az üvegházi gazdálkodás hatékonyságának növelését – fotó: Shutterstock

Amrit Kumar Thakur posztdoktori kutató, T. M. Abir Ahsan, M. Saif Islam professzor (Villamosmérnöki és Számítástechnikai Tanszék) és Md Shamim Ahamed adjunktus (Biológiai és Mezőgazdasági Mérnöki Tanszék) együttműködésében olyan filmet fejlesztettek ki – Cool-Cover néven –, amely ezen problémákra kínál megoldást. A csapat a film működését szimulációk segítségével is modellezte.

Az új bevonat több anyagrétegből áll, köztük cink-oxidból, kalcium-fluoridból és ezüstből, melyek egymásra helyezve biztosítják az optimális fényáteresztést és hővisszaverést.

Szimulációs szoftver segítségével tervezték meg a film összetételét annak érdekében, hogy az maximális hatékonyságot nyújtson. Az eredmények szerint az így bevont üveg akár 90 százalékkal is csökkentheti az áthaladó közeli infravörös sugárzást, miközben a fotoszintézishez szükséges PAR körülbelül 51 százalékát átengedi.

A kutatók egy bevált üvegházi modell segítségével vizsgálták meg, hogy az új film miként viselkedne különféle éghajlati körülmények között – például forró, száraz nyarakkal és enyhe telekkel rendelkező térségekben. Az eredmények alapján a bevonat jelentős víz- és energiamegtakarítást eredményezhet, miközben a terméshozam csupán csekély mértékben csökken.

A fejlesztés következő lépéseként a kutatók a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriummal együttműködésben dolgoznak a bevonat továbbfejlesztett változatán. A technológia ideiglenes szabadalmi oltalom alatt áll.

Forrás: miragenews.com

Indexkép: shutterstock.com