Комбинацията от слънчева енергия и земеделие открива нови възможности за фермерите, но същевременно създава неочаквани предизвикателства. Проучване на френски учени показа, че слънчевите панели, инсталирани над културите, могат значително да променят разпределението на дъждовната вода, което може да повлияе негативно върху развитието на културите.
Експериментът е проведен на изследователска площадка близо до Монпелие (Франция), където са инсталирани четири реда слънчеви панели на височина 5 метра над поле с площ около 500 м². Всеки панел е с размери 2×1 м.
По време на наблюденията изследователите открили, че структурите работят като вид „чадъри“, променяйки значително естественото разпределение на валежите.
В резултат на това на полето се образували три ясно изразени зони. Почвата под самите панели останала значително по-суха, валежите между редовете били почти нормални, а най-големите проблеми възникнали по границите на тези зони.
Именно там са се образували така наречените „дъждовни завеси“ – мощни вертикални струи вода, които са се образували поради оттичането на дъждовна вода от краищата на панелите. Водата е падала от височина пет метра и при наличие на вятър е създавала концентрирани ивици от интензивни валежи.
Според експертите тази неравномерност се е оказала доста значителна. Коефициентът на хетерогенност на разпределението на водата е достигнал 2,13, докато показателят, близък до нулата, се считал за оптимален. Това означава, че някои области на полето може да страдат от излишък на влага, а други – от неин недостиг.
Наклонените слънчеви панели, съчетани с променящата се посока на вятъра, се оказали особено опасни. При такива условия потоците вода буквално отмиват горния почвен слой и може да повредят младите растения.
За да се минимизира този ефект, изследователите разработили умна система за управление на панелите. Алгоритъм в реално време отчита скоростта и посоката на вятъра, както и интензитета на валежите, променяйки позицията на конструкциите.
Според резултатите от тестовете, използването на такава система е позволило да се намали коефициентът на неравномерно разпределение на водата от 2,13 на 0,22, което е близо до регулаторните стойности.
Според авторите на изследването, контролираните слънчеви панели могат не само да премахнат проблема с неравномерното овлажняване, но и да се превърнат в елемент от прецизна система за водоснабдяване. В бъдеще това ще позволи насочването на дъждовната вода към онези зони на полето, където е най-необходима, или натрупването ѝ за използване по време на сухи периоди.
Припомняме, че нови слънчеви панели вече могат да генерират ток дори от дъждовните капки. Специална трибоелектрична повърхност преобразува кинетичната енергия на падащите капки в електричество. При експериментите една-единствена дъждовна капка създава потенциална разлика до 110 волта.