Geneza koncepcji rozszczepienia i wykorzystania światła
Firma Volitiris opracowuje rozwiązania w kierunku produkcji zrównoważonej, bezemisyjnej. W Niemczech w produkcji ogrodniczej pod osłonami wyzwaniami były w ostatnich latach koszty energii, regulacje dotyczące emisji CO2, a także wzrastające zużycie energii elektrycznej w kraju. Dotyczy to także zużycia energii przez same szklarnie w celu zapewnienia lepszych warunków do wzrostu i plonowania roślin.
Zdaniem Alji van der Schuren szklarnie mają wielki potencjał w zakresie pozyskiwania energii. Budynki wokół nich nie oferują dostatecznej przestrzeni do zastosowania fotowoltaiki, a zagospodarowanie rolnej ziemi w takim celu w Niemczech obwarowane jest wymogiem uzyskania specjalnego pozwolenia. Sama ziemia jest też bardzo droga. Jednak w uprawach niektórych gatunków można wykorzystać konstrukcję dachów szklarni do instalacji paneli bez negatywnego wpływu na uprawiane w środku rośliny – nawet do 8% powierzchni.
Wykorzystać światło do produkcji energii
Voltiris skonstruowało specjalne panele, które zagospodarowują część światła (światło podczerwone), po jego wcześniejszym rozszczepieniu przez ekrany. Celem było zagospodarowanie tych barw składowych, które nie są wykorzystywane przez rośliny w szklarni do fotosyntezy do odzyskiwania energii w obiektach poprzez wewnętrzne panele fotowoltaiczne.
Panele te podwiesza się wewnątrz szklarni w taki sposób by uzyskać energię a jednocześnie w możliwie najmniejszy sposób odebrać światło słoneczne roślinom. Rozwiązanie to badane jest m.in. w szklarniach firmy Delphi w Holandii także pod kątem zmiany naświetlenia roślin w celu poprawy ich zdrowotności.
Podstawowym celem jest jednak produkcja energii. Rozwiązania te mogą zapewnić do 65% prądu dla obiektu. Instalacja paneli w upalne dni obniża także temperaturę w szklarni, a przez to również i roślin – o 4 do 5°C. Koszty bieżące zakupu energii są z kolei wielokrotnie niższe – zazwyczaj trzykrotnie, czego dowodzą dotychczasowe doświadczenia przeprowadzone w krajach Europy Zachodniej. Wdrożenia terenowe realizowane są w Belgii, Holandii, Szwajcarii, a także w pojedynczym obiekcie we Francji.
W jednym z gospodarstw zainstalowana moc instalacji pozwala na uzyskanie 1 MW dziennie, a łączna powierzchnia tych bardzo innowacyjnych paneli to 8 000 m2. W pochmurne dnie produkcja jest wyraźnie niższa, ale instalacja nie ma wpływu na parametry uprawy w szklarni, choć w słonecznym okresie ogranicza temperaturę.
Obniżenie temperatur roślin w warunkach upalnych dni przełożyło się w doświadczeniu zrealizowanym w uprawie papryki na 9% zwyżkę plonu. Z kolei w Hoogstraten truskawki były większe z uwagi na mniejsze natężenie stresu termicznego. Łączny wzrost plonu wyniósł 2%, ale najwyraźniejsze różnice stwierdzono właśnie w zakresie zwiększenia udziału owoców dużych w plonie handlowym.
Firma poszukuje innych partnerów do wprowadzenia rozwiązań technologicznych, także w innych krajach niż te, w których są one już obecne.
