Более экологичные теплицы: энергоэффективное растениеводство
Коммерческие теплицы в Европе тестируют новые технологии энерго- и водосбережения в рамках «зелёного» перехода.
В испанской Альмерии ежегодно выращивают 2.5–3.5 млн тонн фруктов и овощей в так называемом «море теплиц» площадью более 40 000 га. Это позволяет обеспечивать европейцев продуктами круглый год, но такие теплицы часто неэкологичны из-за высокого расхода энергии и воды.
Проект TheGreefa (при поддержке ЕС) под руководством Серены Данеси разрабатывает новую систему контроля температуры и влажности в теплицах, которая энергоэффективнее и экологичнее.
Контроль климата
В Европе около 210 000 га теплиц (2018), больше всего в Испании (70 000 га) и Италии (42 800 га). Потребности в энергии различаются: в Центральной Европе нужно отопление, а в Испании — охлаждение летом. Также критически важна борьба с высокой влажностью, которая вызывает грибковые заболевания и нарушает транспирацию растений.
Тепло из влаги
Система TheGreefa использует влагу, выделяемую растениями, для генерации тепла и рекуперации чистой воды. Солевой раствор поглощает избыточную влагу из воздуха, выделяя тепло в процессе термохимической реакции.
«Мы можем осушать воздух и одновременно создавать тепло», — говорит Данеси.
Это также устраняет необходимость вентиляции, снижая потери тепла. Насыщенный водой раствор регенерируется с помощью низкопотенциального тепла от избыточной солнечной энергии. Полученную воду можно использовать повторно.
Дополнительно технология позволяет сушить свежие продукты (травы, фрукты) при низких температурах, сохраняя их вкус и аромат.
Тесты в Швейцарии и Тунисе показали:
- В швейцарской теплице потребность в тепловой энергии снизилась на 50%.
- В южных странах фокус был на энергоэффективности и восстановлении воды.
Технология перспективна, но до широкого коммерческого применения нужны дальнейшие испытания.
Солнечные фермы
Проект PanePowerSW (завершён в 2021) предлагает использовать теплицы для генерации чистой электроэнергии, не затеняя растения.
Стартап Brite Solar разработал солнечные панели с наноматериальным покрытием, которое поглощает УФ-частицы света (бесполезные для растений и фотоэлементов) и переизлучает их в красном и синем диапазонах видимого спектра. Это усиливает как фотосинтез, так и выработку электроэнергии.
Панели тестировались в теплицах (Греция, Испания, США, Сингапур) и в открытом грунте (Германия, Франция и др.) на томатах, чернике, цветах и грушах. Результаты:
- Значительное сокращение углеродного следа.
- Сбор дождевой воды и защита от непогоды.
- Снижение испарения и экономия 20–40% воды на орошение.
Компания строит в Греции завод для автоматизированного производства «солнечного стекла» с нанопокрытием.
«Широкое внедрение этой технологии значительно декарбонизирует сельское хозяйство», — говорит генеральный директор Ник Канопулос.