Fotowoltaika w nowych zastosowaniach: agrifotowoltaika i motoryzacja.
Fotowoltaika zyskuje coraz szersze zastosowanie w różnych sektorach gospodarki, w tym w rolnictwie i motoryzacji. Innowacyjne podejścia, takie jak agrifotowoltaika (połączenie produkcji rolnej z generacją energii słonecznej) oraz pojazdy zasilane energią słoneczną, wskazują na ogromny potencjał tej technologii w budowaniu zrównoważonej przyszłości.
Agrifotowoltaika: synergia rolnictwa i energii słonecznej
Agrifotowoltaika to rozwiązanie, które łączy uprawę roślin lub hodowlę zwierząt z instalacjami fotowoltaicznymi na tym samym terenie.
Dzięki temu możliwe jest jednoczesne wykorzystanie ziemi do produkcji żywności i energii, co ma istotne znaczenie w kontekście rosnącej presji na ograniczone zasoby gruntowe.
Korzyści agrifotowoltaiki
Ochrona upraw przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi: Panele fotowoltaiczne zapewniają cień, który zmniejsza stres termiczny i wodny roślin, chroniąc je przed suszą, upałami czy gradobiciem. Przykładem jest francuska winnica w Roussillon, gdzie panele poprawiły jakość winogron i zmniejszyły zużycie wody.
Zwiększenie dochodów rolników: Rolnicy mogą sprzedawać nadwyżkę wyprodukowanej energii lub wykorzystać ją do zasilania urządzeń rolniczych. W Chinach agrifotowoltaika została uznana za strategię walki z ubóstwem, zwiększając dochody gospodarstw nawet pięciokrotnie dzięki systemom równomiernego oświetlenia.
Efektywne wykorzystanie zasobów wodnych: Cień rzucany przez panele zmniejsza parowanie gleby, co szczególnie korzystnie wpływa na sucholubne uprawy.
Wsparcie dla bioróżnorodności: W Australii panele fotowoltaiczne połączono z nasadzeniami kwiatów przyciągających zapylacze, co poprawiło plony dzięki lepszej zapylalności.
Przykłady zastosowań
Japonia: Uprawa imbiru pod panelami fotowoltaicznymi zwiększyła jego jakość i wydajność.
Niemcy: Systemy agrifotowoltaiczne umożliwiły wypas owiec pod panelami, co ograniczyło użycie herbicydów i poprawiło zarządzanie gruntami.
Fotowoltaika w motoryzacji: pojazdy napędzane słońcem
W motoryzacji fotowoltaika zaczyna odgrywać kluczową rolę jako źródło energii dla pojazdów elektrycznych (EV). Choć pełne zasilanie samochodów energią słoneczną jest jeszcze wyzwaniem technologicznym, rozwijane są hybrydowe rozwiązania, które zwiększają efektywność pojazdów.
Innowacje:
Zintegrowane panele słoneczne:
Hyundai Sonata Hybrid oferuje dach solarny, który dodaje do 700 mil rocznie do zasięgu pojazdu.
Toyota Prius (2023) generuje energię równoważną 1800 km jazdy rocznie dzięki panelom na dachu.
Samochody całkowicie pokryte panelami:
Lightyear One wykorzystuje około 1000 ogniw słonecznych, co pozwala na uzyskanie dodatkowych 50-70 km dziennie w słoneczne dni.
Samochody miejskie o krótkim zasięgu:
Niemiecka firma Sono Motors opracowała model Sion z 330 panelami solarnymi, które zwiększają dzienny zasięg o około 19 mil.
Korzyści dla użytkowników
Redukcja kosztów ładowania dzięki darmowej energii słonecznej.
Zmniejszenie tzw. "lęku przed zasięgiem" (range anxiety), szczególnie w obszarach o ograniczonej infrastrukturze ładowania.
Mniejsze obciążenie sieci energetycznej oraz niższa emisja gazów cieplarnianych.
Wyzwania technologiczne
Ograniczona wydajność ogniw słonecznych (20–25%) oraz zależność od warunków pogodowych.
Potrzeba dalszego rozwoju materiałów takich jak perowskity czy ogniwa wielozłączowe, które mogą zwiększyć efektywność energetyczną paneli.
Podsumowanie
Zarówno agrifotowoltaika, jak i fotowoltaika w motoryzacji mają potencjał do rewolucjonizowania swoich sektorów. Agrifotowoltaika wspiera bardziej efektywne wykorzystanie gruntów oraz zwiększa dochody rolników przy jednoczesnym wsparciu dla środowiska naturalnego. Z kolei pojazdy napędzane słońcem przyczyniają się do redukcji emisji CO₂ i promują bardziej ekologiczne formy transportu.
Oba te kierunki wskazują na przyszłość, w której energia słoneczna stanie się fundamentem dla bardziej zrównoważonego rozwoju globalnej gospodarki.
