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发布时间:2020-10-29 来源:

             

将来的研究可能只是找到一种新方法,以进一步利用太阳的力量,并为作物的生长提供更可持续的方法。科罗拉多博尔德大学的工程师与密歇根州立大学合作,正在开发一种新型的温室材料,可以将太阳的光分为两种形式。然后将这些形式用于不同目的,例如植物生长和水净化。



计划的四年项目将创建一种可定制且便宜的材料,这将有助于分离光合光和红外光。它是美国农业部提供的245万美元赠款的一部分,由国家科学基金会的食品,能源和水系统连接计划(infews)”计划创新管理。

1960年代以来,温室已经在全国各地使用。与露天耕作相比,它们仍然是所有有效植物生产力的基准。但是,温室栽培的价格也很高:由于供暖,通风,电照明和蒸发冷却用水而产生的能源成本巨大。研究人员认为,到2050年,当前的温室容量将可能无法满足人类消费的总体需求,这使扩建成为紧迫的命令。

在典型条件下,植物只能将大约50%的入射阳光用于光合作用。但是,其余的阳光将无法使用。根据拟议的研究,这种新材料将增加可用于作物生长的阳光量,而其余材料将用于其他过程。 

工程师正在开发的材料是一种半透明的膜,能够将接收到的光分解为各种特性。从接收到的光,它将把对生产没有太大好处的绿色波长转换为红色波长,该波长对作物的生长更加有用和有益。产生的光将添加更多的光合有效光,可用于植物生长。(相关:未来温室是容纳食品上涨迷你农用种植箱的理想结构。)

此外,不能用于光合作用的光将被转移以帮助太阳能驱动水净化。cu boulder机械工程学系教授ronggui yang解释说:近红外波长可以帮助清洁含盐废水,使其在先进的加湿-除湿界面中再循环,并进一步减少温室的能源足迹。主要作者。

研究人员认为,这种发展可以增强美国的农业产业,并为各种气候条件下的温室系统提供新的最佳实践,尤其是在淡水供应有限的干旱地区和农作物在经济上不可行的地区。这项创新基于先前在研究中的成功,创造了一套可适应的材料,可以冷却结构并提高太阳能电池板及其其他应用的生产率。
  对于该试点计划,工程师打算建造一个温室设施,以在各种番茄生产周期中测试所提议材料的特性。然后,他们将开始种植绿叶蔬菜,如生菜和草药。