Napraforgók segítik a napelemek fejlesztését – az ELTE kutatóinak új felfedezése
A napelemek teljesítménye elsősorban attól függ, milyen szögben éri őket a napfény. Eddig úgy vélték, hogy a legtöbb energiát dél felé fordítva termelik.
Az ELTE kutatói felfedezték, hogy Magyarországon a napelemtáblákat nem a hagyományosan megszokott déli irányba, hanem kissé kelet felé kell tájolni. Ez az elrendezés függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. Erre a felismerésre a napraforgók vezették a kutatókat.
A napraforgó virágai kelet felé néznek
Már régóta ismert, hogy a napraforgók érett virágai kelet felé néznek. A jelenséget sokan sokféleképpen magyarázták az idők során, de egyik feltételezés sem nyert kísérleti bizonyítást. 2020-ban az ELTE kutatói elsőként vetették fel, hogy a virágzat keleti irányát a növény tenyészhelyének fényviszonyai okozhatják.
Horváth Gábor és munkatársai csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták az érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát.
Megállapították, ha a délutánok átlagban felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát.
A napraforgók fénymaximalizáló viselkedése
Az energiatöbblet előnyökkel jár a napraforgó számára. Serkenti a magok fejlődését, gyorsítja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását, ami csökkenti a gombásodás veszélyét, és magához vonzza a délelőtt aktív beporzókat.
A kutatók következő kérdése az volt, vajon a napraforgóvirágok a földrajzi kelet felé, vagy a napkelte folyamatosan változó aktuális azimut irányába (a földrajzi északtól mért irányba) néznek. Azt találták, hogy a virágzatok átlagos azimutszöge megegyezik a földrajzi keleti iránnyal, és jelentősen eltér a helyi napkelte azimutszögétől.
Miután a kutatók számára bizonyítást nyert a napraforgók fénymaximalizáló viselkedése, azt kezdték el vizsgálni, vajon igaz lehet-e a napraforgókon tett megfigyelésük a napelemekre is.
Az ELTE kutatóinak új felfedezése 5%-os energiatöbbletet jelent
A beszámoló szerint a napjárás csillagászati ismereteinek és az elmúlt évtizedre átlagolt meteorológiai fénysugárzásmérési adatok felhasználásával az ELTE kutatói meghatározták, hogy egy rögzített napelem egységnyi felülete mennyi fényenergiát nyel el egy év alatt.
A vizsgálatot három amerikai területre (a kentuckyi Boone megyére, Tennessee-re és Georgiára), valamint három európai régióra (Közép-Olaszországra, Közép-Magyarországra és Dél-Svédországra) terjesztették ki.
Azt találták, hogy a napelemtáblák ideálistájolása egyedül Dél-Svédországban a hagyományos déli irány, mégpedig azért, mert ott a délelőttök és délutánok évi átlagban egyformán felhősek.
A többi területen viszont – Magyarországot is beleértve – megfelelőbb a napelemtáblákat kissé a hagyományos déli tájolás helyett földrajzi kelet felé fordítani, mivel ezekben a régiókban a délutánok éves átlagban felhősebben a délelőttöknél.
Ez a változtatás függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. Erre a felismerésre a napraforgók viselkedése vezette rá a magyar kutatócsoportot.
Forrás: MTI
Kapcsolódó cikkek
« Ilyen gyönyörű helyen dolgozhatnak a litván digitális nomádok A hangszeres zenetanulás fontos mentális és pszichés készségeket fejleszt »
