태양광, 솔라산업과 농업은 함께 할 수 있다!

스완지 대학교(Swansea University)의 연구원들은 태양 에너지 생성과 작물 성장을 모두 지원하는 최고의 태양광(PV) 재료를 찾는 데 도움이 되는 새로운 도구를 개발했다.

'Solar RRL'에 발표된 새로운 연구에서 물리학과 과학자들은 농업 발전(태양 전지판과 농업의 결합)에 사용되는 반투명 PV 재료가 작물에 어떤 영향을 미치는지 탐구했다. 그들의 연구는 식량 생산과 태양 에너지 발전 간의 균형을 최적화하는 것을 목표로 한다.

이 팀은 광 투과율, 흡수 및 에너지 생성 측면에서 다양한 PV 재료의 성능을 예측하는 프리웨어 도구를 도입했습니다. 전 세계 여러 위치의 재료를 분석할 수 있는 이 도구는 지리적, 물리적 및 전기 데이터에 의존한다.

이 연구의 주요 저자이자 스완지 대학의 박사 과정 학생인 오스틴 케이(Austin Kay)는 "이 기술은 다양한 유형의 PV 재료를 비교할 수 있게 해주어 식량 생산과 재생 에너지 생성의 균형을 맞추는 방법을 결정하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다.

농업 발전에서 한 가지 중요한 요소는 재료가 다양한 광 파장을 흡수하는 방법과 밴드갭에 따라 달라지는 올바른 PV 재료를 선택하는 것이다. 물질의 밴드갭은 더 높은 에너지의 단파장 빛(파란색) 또는 더 낮은 에너지의 긴 파장 빛(빨간색)을 흡수하는 능력에 영향을 미친다. 이러한 특성을 기반으로 PV 재료를 선택함으로써 연구원들은 반투명 PV 패널을 통과하는 빛을 조정하여 작물에 도움이 되도록 할 수 있다. 작물은 주로 광합성을 위해 적색과 청색광을 흡수하는 반면 녹색광은 반사한다.

프로젝트 리더인 아르달란 아르민(Ardalan Armin) 부교수는 "태양광 패널과 농업의 결합을 최적화함으로써 농업 발전은 농업 부문의 탈탄소화에 크게 기여할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이러한 접근 방식은 청정 에너지를 생산할 뿐만 아니라 식량 안보를 강화합니다."

태양 전지판은 온실 지붕이나 폴리터널과 같은 여러 가지 방법으로 농업에 구현될 수 있으며 가축을 위한 피난처를 제공할 수도 있다. 가축은 차례로 패널 주변의 식생을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 염소와 같은 특정 동물은 패널에 뛰어들어 패널을 손상시킬 수 있으므로 가축의 선택이 중요하다.