Исследователи из Университета Пердью создают солнечные конструкции, которые пропускают сельскохозяйственное оборудование

Новости Новости | 2 июня 2023 г.

ЗАПАДНЫЙ ЛАФАЙЕТ, Индиана – Исследователи Университета Пердью усовершенствовали традиционные структуры солнечной энергии, используемые в агривольтаическом сельском хозяйстве, устойчивую систему, которая генерирует электричество от солнца, в то время как пропашные культуры, такие как кукуруза, рис, соевые бобы и пшеница, одновременно растут на одной и той же земле.

Запатентованные структуры и программное обеспечение Purdue оптимизируют производство продуктов питания для фермеров и максимизируют производство солнечной энергии. Исследование улучшенных агриэлектрических панелей было опубликовано в январском выпуске рецензируемого журнала IEEE Journal of Photovoltaics за 2023 год. Он также был опубликован в Журнале фотоэлектрических технологий и устойчивости природы и представлен на конференциях специалистов по фотоэлектрической энергии IEEE.

Ракеш Агравал, заслуженный профессор химического машиностроения Уинтропа Э. Стоуна из Школы химического машиностроения Дэвидсона при Пердью, сказал, что сельскохозяйственные угодья в Соединенных Штатах уже используются для производства энергии из ветра.

«Но ветряные электростанции зависят от наличия энергии ветра и ограничены определенными регионами мира», — сказал Агравал, — «в то время как солнечный свет доступен в большинстве мест, где ведется сельское хозяйство, а фотоэлектрические или фотоэлектрические системы могут быть развернуты в гораздо большей степени». Однако использование фотоэлектрических панелей на сельскохозяйственных угодьях требует распределения солнечных фотонов между продуктами питания и энергией, что должно быть тщательно оптимизировано».

Традиционные агроэлектрические сооружения отбрасывают тени, которые снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Митч Туинстра — профессор селекции и генетики растений Университета Пердью, заведующий кафедрой передового опыта в области сельскохозяйственных исследований в Уикершеме и научный директор Института наук о растениях при Сельскохозяйственном колледже. Он сказал, что традиционные конструкции несовместимы с крупномасштабным сельским хозяйством, поскольку они установлены высоко, что позволяет сельскохозяйственной технике свободно перемещаться вокруг них.

«Увеличенная высота требует более глубокого фундамента для конструкций, что резко увеличивает стоимость солнечных электростанций», — сказал Туинстра. «Наши модули установлены намного ниже, по сравнению с традиционными солнечными фермами, что делает нашу систему более доступной и сокращает время, необходимое для окупаемости инвестиций».

СОЗДАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ

Агроэлектрические конструкции Purdue используют двойную систему внеосевого вращения и датчики для оптимизации количества вырабатываемой электроэнергии и количества света, получаемого сельскохозяйственными культурами.

«Ключевая идея заключается в том, что, когда сельскохозяйственное оборудование должно пройти мимо, модули будут вращаться, образуя почти вертикальную структуру», — сказал Туинстра. «В остальное время модули будут отслеживать солнце как обычно».

Мухаммад Ашрафул Алам, профессор электротехники и вычислительной техники Джая Н. Гупты в семейной школе электротехники и вычислительной техники Элмора, сказал, что агроэлектрические конструкции Purdue могут быть реализованы для полномасштабного сельского хозяйства и использовать современное сельскохозяйственное оборудование.

«Система разработана с учетом пропашных культур, таких как кукуруза, соевые бобы, пшеница и рис», — сказал Алам. «Размеры этих конструкций были точно настроены, чтобы позволить солнечному свету, дождю и теням достигать растений по мере необходимости. Они также выдерживают суровые погодные условия, включая проливной дождь и сильный ветер».

Агравал, Алам и Туинстра создали структуры и программное обеспечение и передали их Отделу коммерциализации технологий Purdue Research Foundation, который подал заявку на патент на интеллектуальную собственность. Партнерам отрасли, стремящимся к дальнейшему развитию изобретений, следует связаться с Уиллом Бьюкененом по адресу [email protected] по телефонам 2020-AGRA-68784 и 2021-AGRA-69267.

Следующие шаги по выводу этих улучшенных агроэлектрических структур на рынок включают партнерство с разработчиком солнечной энергии.

«Это поступательное исследование. Следующим шагом будет промышленное партнерство или партнерство с компаниями, занимающимися установкой солнечных ферм, желательно в Индиане», — сказал Туинстра.

11 часов назад

17 часов назад

17 часов назад