Jenis baru panel rumah kaca komersial meningkatkan kualitas cahaya dengan memperkuat warna yang bermanfaat bagi tanaman dan menghasilkan listrik tanpa kehilangan produksi, menurut perusahaan yang telah bermitra untuk mengembangkan teknologi tersebut.
Solikultur, yang berbasis di Scotts Valley, California, telah menyelesaikan beberapa tahun uji coba pertumbuhan tanaman komersial termasuk sayuran, tanaman hias, bunga potong, dan buah beri. Perusahaan mengatakan uji coba telah menunjukkan panel yang dipasang langsung di atas produksi tanaman memiliki efek netral hingga positif pada pertumbuhan tanaman.
"solaria telah mengembangkan teknologi terdepan di industri untuk pembuatan modul PV surya yang dioptimalkan untuk aplikasi rumah kaca,” kata Carley Corrado, direktur pengembangan bisnis perusahaan.
Sel surya, juga disebut sel fotovoltaik (PV) oleh para ilmuwan, mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik. PV mendapatkan namanya dari proses mengubah cahaya (foton) menjadi listrik (tegangan), yang disebut efek PV.
“Baik pembangkit maupun panel surya membutuhkan sinar matahari, dan sebelumnya tidak mungkin melakukan keduanya di bawah satu atap. Namun, dengan teknologi milik Solaria, yang dikembangkan selama dekade terakhir dalam memotong, merangkai, dan melaminasi sel PV, modul PV Rumah Kaca Solaria secara efisien mengubah sebagian sinar matahari menjadi listrik sambil mentransmisikan cahaya berkualitas untuk produksi pertanian di bawah modul,” menurut rilis berita .
Corrado mengatakan modul memungkinkan petani rumah kaca untuk menghasilkan listrik baik untuk mengimbangi kebutuhan listrik mereka sendiri atau memungkinkan mereka untuk menghasilkan pendapatan pada jejak yang sama dari rumah kaca mereka, "semua tanpa mengorbankan produktivitas pertanian mereka."
Musim panas lalu, Solaria yang berbasis di Fremont, California, penyedia teknologi modul surya, dan Soliculture, penyedia fotovoltaik terintegrasi rumah kaca (GIPV) untuk petani rumah kaca komersial, mendapatkan kolaborasi strategis untuk aplikasi pertanian PV.
Solaria memasok teknologi pemrosesan selnya untuk digunakan dengan teknologi konsentrator surya luminescent Soliculture. Modul baru mampu menghasilkan listrik dalam spektrum cahaya diubah dioptimalkan untuk pertumbuhan tanaman.
Tautan teknologi
Investasi ekuitas Solaria di Soliculture memungkinkan perusahaan untuk menggabungkan teknologi mereka untuk menciptakan solusi PV untuk rumah kaca, menurut rilis berita.
"Bersama-sama, perusahaan telah menyelesaikan proyek komersial pertama mereka dengan salah satu pemilik dan petani rumah kaca komersial terbesar di California utara," kata rilis tersebut. “Sistem ini mengharapkan untuk memberikan pengembalian investasi hanya dalam enam tahun, angka yang menarik untuk pasar pertanian global yang semakin menuntut.”
“Solaria bersemangat untuk bekerja dengan Soliculture untuk mengatasi dua masalah paling mendesak di zaman kita – ketahanan pangan dan energi,” kata CEO Solaria Suvi Sharma. “Menurut Bank Dunia, kita perlu memproduksi setidaknya 50 persen lebih banyak makanan pada tahun 2050 untuk mengimbangi pertumbuhan populasi. Kita semua terlalu akrab dengan pentingnya menciptakan masa depan energi yang lebih berkelanjutan. Mampu mengatasi hasil panen dan perubahan iklim dengan satu produk adalah hal yang revolusioner.”
Kedua perusahaan tersebut menggunakan teknologi pemrosesan sel milik Solaria dan teknologi konsentrator surya luminescent Soliculture.
“Bersama-sama, mereka menawarkan kepada pelanggan nilai gabungan dari efisiensi tinggi, modul yang menarik secara estetika dengan harga yang hemat biaya dengan spektrum cahaya yang diubah yang dioptimalkan untuk pertumbuhan tanaman sekaligus menghasilkan listrik,” kata rilis berita tersebut. “Produk ini menjawab kebutuhan unik petani dan bisnis mereka akan bahan yang memiliki efek netral pada tanaman tetapi juga menghasilkan daya yang cukup untuk membuatnya menarik secara ekonomi. Sekarang petani rumah kaca memiliki insentif besar untuk memasukkan bangunan fotovoltaik terintegrasi (BIPV) ke dalam proyek pertanian mereka.”
“Petani adalah pahlawan yang tidak dikenal di zaman kita, tetapi mereka tidak akan dapat memenuhi permintaan, peningkatan biaya, dan kondisi pertumbuhan yang memburuk karena perubahan iklim kecuali kita menciptakan inovasi untuk membantu mereka,” kata Glenn Alers, presiden Soliculture dan CEO. “Penelitian khusus dan gabungan pengalaman PV selama bertahun-tahun telah memungkinkan Soliculture dan Solaria menyediakan alat baru bagi petani rumah kaca yang dapat memberi mereka manfaat ekonomi dari pembangkit energi surya, bersama dengan peningkatan produksi pertanian, dengan jejak yang sama. Ini adalah masa depan tenaga surya, dan sekarang tersedia sepenuhnya bagi petani untuk memanfaatkan insentif, menghemat energi, dan menghemat uang.”
Alers mengatakan panel Greenhouse Integrated Photovoltaic (GIPV) perusahaan “memungkinkan produksi listrik langsung di atas pertumbuhan pabrik. Rumah kaca menyediakan struktur yang ideal untuk menopang panel, oleh karena itu tidak diperlukan rak atau penyangga tambahan untuk menciptakan lokasi yang ideal untuk BIPV.”
Corrado mengatakan Soliculture datang bersama setelah penelitian yang dilakukan di University of California, Santa Cruz.
“Penelitian ini didukung oleh hibah selama beberapa tahun,” katanya. "Satu
tantangan terbesar kami adalah mengiris dan memotong sel surya untuk membuatnya menjadi potongan-potongan tipis. Ini adalah bagian dari proses yang sangat mahal. Mengiris biaya lebih dari panel surya itu sendiri. Solaria kebetulan sedang mengembangkan teknologi slicing and dicing. Mesin yang harus mereka lakukan sepenuhnya otomatis.
“Teknologi (Solaria) dikembangkan untuk tujuan yang sama sekali berbeda dari kami,” kata Corrado. “Mereka menemukan kami telah melakukan penelitian tentang menanam tanaman dan itu memungkinkan mereka mengakses pasar pertanian baru, yang sebelumnya sulit bagi mereka. Ini adalah kemitraan yang saling menguntungkan.”
Uji coba petani
Soliculture telah melakukan uji coba penelitian dengan beberapa operator rumah kaca California, termasuk petani sayuran dan herbal kuliner.
Dia mengatakan uji coba komersial pertama Soliculture dilakukan di salah satu rumah kaca Stuart Kitayama di Kitayama Brothers Farms di Watsonville, California.
“Kami menyewa rumah kaca dan melakukan uji coba campuran sayuran, bunga potong, dan tanaman hias untuk mempelajari respons tanaman di bawah spektrum panel kami yang berubah, dibandingkan dengan kontrol,” kata Corrado. “Pada tahun 2015, Stuart adalah penanam komersial pertama yang membeli sistem fotovoltaik terintegrasi rumah kaca dari kami.”
Soliculture juga bermitra dengan operasi rumah kaca Van Wingerden di dekat Santa Maria, California, yang dimiliki oleh Rene Van Wingerden dan dikelola oleh putranya, Ivor.
“Kami melakukan uji coba panel merah kami di rumah kaca seluas 5,000 kaki persegi untuk memantau produksi mentimun dan karakteristik tanaman dari tanaman yang ditanam di bawah panel kami, dibandingkan dengan kontrol mentimun yang ditanam di bawah punggung bukit tetangga dengan panel bening, di rumah kaca yang sama,” kata Corrado. “Kami telah mensponsori uji coba itu. Ivor telah berbagi sumber daya dalam hal memilih data, membantu kami dengan uji coba.”
“Kami melihat bahwa tanaman di bawah panel merah menunjukkan tanda-tanda stres yang lebih sedikit dan tanaman bertahan lebih lama,” kata Ivor Van Wingerden kepada Vegetable Growers News. “Sistemnya tidak cukup untuk kami pada akhirnya, tapi itu sangat dekat. Di masa depan, saya berharap mereka dapat membuat biaya per kilowatt sedikit lebih terjangkau karena ada banyak potensi.”
Informasi yang diberikan oleh Soliculture mengatakan efek positif dari penggunaan produk berkisar dari pematangan tanaman lebih awal, ketahanan terhadap penyakit dan waktu produksi yang lebih lama. Listrik yang dihasilkan oleh panel dapat mengimbangi kebutuhan listrik rumah kaca dan peralatan sensitif listrik lainnya, seperti pendingin, pompa, dan lampu tambahan.
Corrado mengatakan “keuntungan terbesar” dalam penggunaan produk Soliculture/Solaria untuk petani “hanya mampu menghasilkan listrik menggunakan rumah kaca mereka sebagai penempatan panel surya. Biaya solar telah turun begitu banyak dalam beberapa tahun terakhir. Panel surya sendiri adalah biaya yang kecil. Pemerasan dan tenaga kerja untuk pemasangan merupakan sebagian besar biaya untuk solar akhir-akhir ini. Struktur rumah kaca itu sendiri yang mampu menopang struktur itu bermanfaat dalam mengurangi biaya.” Dia mengatakan biaya tambahan yang rendah untuk memasang panel di rumah kaca baru memungkinkan waktu pengembalian yang lebih pendek daripada pendekatan panel surya konvensional.
Manfaat tanaman
Keuntungan lain dari sistem ini khusus untuk tanaman yang ditanam.
“Pada timun, salah satu kelebihannya adalah tanaman lebih tahan lama,” ujarnya. “Ini melampaui siklus tiga bulan normal, dan tanaman di bawah panel terus tumbuh selama seminggu lagi. Keuntungan lain adalah ketahanan terhadap penyakit untuk tanaman di bawah panel yang juga menguntungkan karena Anda mengurangi lampu hijau yang masuk ke tanaman. Ini mengurangi suhu yang terjadi pada tanaman.
“Biasanya, jika Anda mengubah ke lampu merah, Anda masih mendapatkan intensitas penuh dari lampu hijau,” tetapi tidak membawa banyak kerusakan dari panas berlebih, katanya.
"Ini seperti neon ketika Anda melihatnya secara langsung di bawah sinar matahari," katanya. “Karena kami menghilangkan sebagian besar lampu hijau, intensitas tertinggi dari spektrum matahari, Anda mengurangi intensitas cahaya pada (tanaman).”
Dia mengatakan tanaman selada yang ditanam di bawah sistem “secara rutin memiliki waktu panen lebih awal di sekitar setengah dari varietas yang diuji. Itu bisa membawa panen lebih awal – sekitar seminggu – tapi itu tergantung pada varietas dan kondisinya, tentu saja.”
Dia mengatakan upaya untuk membuat teknologi lebih mobile dan hemat biaya terus berlanjut.
“Kami tentu tertarik untuk mengembangkan lebih banyak tanaman penutup dari produk kami,” kata Corrado. “Saat ini sudah siap rumah kaca dan di rumah kaca sekarang. Di masa depan, kami ingin mengembangkan produk yang lebih murah daripada struktur rumah kaca yang memungkinkan petani skala besar untuk terus menanam tanaman dan memasang panel, dan selain itu, menghasilkan pendapatan melalui penjualan listrik dengan cara kami sedang mengembangkan perusahaan kami.”
Dia mengatakan sistem akan efektif dalam berbagai pengaturan iklim.
“Setiap tempat yang memiliki kualitas solar yang baik akan menguntungkan untuk produk kami,” katanya.
“Ini akan mendorong perpanjangan musim di lingkungan yang lebih dingin, dengan manfaat yang serupa dengan terowongan. Ini memberikan bayangan sementara memungkinkan cahaya fotosintesis yang tepat untuk melewatinya. Ada manfaat untuk situasi di mana naungan diperlukan. Ini hampir seperti tanaman tidak dinaungi karena kelanjutan cahaya. Ini mengurangi intensitas dan memungkinkan tanaman berkembang dalam skenario cahaya tinggi.”
Dia mengatakan uji coba sejauh utara Kanada telah menunjukkan, bahkan di musim dingin, ketika cahaya rendah, uji coba mentimun telah menghasilkan hasil yang netral.
“Kami yakin panel kami tidak membahayakan produksi,” kata Corrado.
Untuk informasi lebih lanjut, kirim email ke info@soliculture.com.