新しいソーラーパネルは農家が光スペクトルをフル活用して作物の収量を向上させるのに役立ちます

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世界が気候危機と化石燃料から再生可能エネルギーへの移行に取り組む中、作物とクリーンエネルギーが同じ土地を共有することがますます増えており、アグリボルタックス（太陽光パネルの陰で作物を栽培すること）も拡大している。

現在、科学者たちは、乾燥した農地のある地域での農業システムの効率を向上させる方法で太陽の光のスペクトルを利用する方法を研究しています。

カリフォルニア大学デービス校（UC Davis）の科学者らは、新しい研究で、光のスペクトルの青色部分が太陽エネルギー生産に効率的であり、スペクトルの赤色部分が植物の成長に優れていることを発見したと、報道が発表した。カリフォルニア大学デービス校からのリリースで明らかになった。

研究「すべての光スペクトルが同じように作られたわけではない: 最適な食料とエネルギーのコジェネレーションのために光を収穫できるか?」 『Earth's Future』誌に掲載されました。

「この論文は、あらゆる種類の技術進歩への扉を開くものです」と、この研究の執筆に協力したカリフォルニア大学デービス校の土地・大気・水資源学部の准教授、マジディ・アブ・ナジム氏はプレスリリースで述べた。 「今日のソーラーパネルはすべての光を取り込み、それを最大限に活用しようとしています。しかし、新世代の太陽光発電が青色光をクリーンエネルギーとして受け取り、赤色光を光合成に最も効率的な作物に渡すことができたらどうなるでしょうか？」 」

この研究のために、さまざまな光スペクトルを考慮した光合成と蒸散のコンピューター モデルが科学者によって開発されました。 バジル、イチゴ、レタスなどの植物のさまざまな光スペクトルに対する反応が、実験室のモデルによって再現されました。 科学者たちは、赤色のスペクトルは食料の成長に最適であり、青色のスペクトルはフィルタリングして太陽エネルギーを生成できることを発見しました。

「植物の観点から見ると、赤い光子は効率的なものです」と、Modern Farmerが報じたように、Abou Najm氏は述べた。 「植物に暑さを感じさせません。」

アグリボルタクスは、作物の列の間に太陽電池アレイ (複数の太陽電池パネルの集合体) を配置することで、土地利用効率を向上させます。 このパネルは、熱に弱い果物や葉物野菜を日除けにし、植物の蒸散によってソーラーパネルの下の温度を下げ、太陽電池の性能を向上させます。

アブー・ナジム氏はプレスリリースの中で、「水の効率をもう少し高めて今まで通りのことを続けるだけでは、30年間でさらに20億人を養うことはできない」と述べた。 「私たちには、漸進的ではなく変革的なものが必要です。太陽を資源として扱えば、日陰を利用して発電しながら、その下で作物を生産することができます。キロワットアワーは、収穫できる二次作物になります。」

気候変動により地球上の利用可能な土地が減少する中、光のスペクトルの変化が植物にどのような影響を与えるかについての知識が増えれば増えるほど、人類は水の利用、持続可能な土地管理、食料生産のバランスをとった農業システムをより良く開発できるようになります。

モダン・ファーマー紙が報じたところによると、アブー・ナジム氏は、「2050年までに、この地球上には（さらに）20億人が増え、食料は60パーセント、水は40パーセント、エネルギーは50パーセント多く必要になるだろう」と語った。 「私たちは無限に持続可能な資源を最適化しています。これらのパネルを開発できる技術が導入されれば、私たちがどこまで最適化できるかは無限にあります。」

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