Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Magyar tudósok: ebbe az irányba kell fordítani a napelemeket, a jobb teljesítményhez

Létrehozva:

|

Az ELTE kutatói a napraforgók fénymaximalizáló “viselkedését” vizsgálva arra jutottak, hogy a napelemtáblák akkor termelik a legtöbb energiát Magyarországon, ha nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően kissé kelet felé tájolják azokat.

A napelemek teljesítménye leginkább attól függ, milyen szögben éri őket a napfény. Eddig úgy vélték, hogy a legtöbb energiát a földrajzi dél felé fordítva termelik, mivel a napfény ereje délben a legnagyobb. Az ELTE kutatói azonban arra jutottak, hogy Magyarországon a napelemtáblákat nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően “többé-kevésbé” kelet felé kell tájolni, ami függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. E felismerésre a napraforgók vezették a kutatókat – olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott hétfői közleményében. A beszámoló szerint az 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 a virágképzés kezdete és a magok teljes érése között, és megállapították, ha a tenyészidőben a délutánok átlagban felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát.
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.

Advertisement

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. “A drónos vizsgálat azt is megmutatta, hogy a kutatók jó irányba indultak el, amikor környezetoptikai magyarázatot kerestek a jelenségre. A 14 vizsgált napraforgótábla közül ugyanis kettőben azt találták, hogy a virágzatok azimutiránya többé-kevésbé eltért a síkvidéki virágzatok keletre nézésétől” – írják, hozzátéve, hogy ezek a táblák domboldalon feküdtek, a dombos helyek fényviszonyai pedig eltérnek a síkvidékiekéitől, mivel egy domboldalt más szögekben ér a közvetlen napsugárzás, mint egy vízszintes területet. Emellett a kutatók azt találták, hogy a környező fák árnyéka is befolyásolja a virágzatok irányát.

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 északi féltekén a rögzített (tehát állandó dőlésű és azimutirányú) napelemtáblák hagyományosan dél felé néznek, mert az uralkodó vélemény szerint a déli irány biztosít maximális napenergiát. Azonban a napraforgókhoz hasonlóan a napelemek fénymaximalizálását is meghatározza a felhőzöttség délelőtt-délutáni eltérése” – fejtik ki.

Advertisement

A beszámoló szerint a napjárás csillagászati ismereteinek és az elmúlt évtizedre átlagolt meteorológiai fénysugárzásmérési adatoknak a 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 ideális iránya egyedül Dél-Svédországban a hagyományos földrajzi dél, mégpedig azért, mert ott a délelőttök és délutánok évi átlagban egyformán felhősek. A többi területen viszont megfelelőbb a napelemtáblákat kissé a földrajzi kelet felé fordítani, mivel ezekben a régiókban a délutánok éves átlagban felhősebben a délelőttöknél. Ebből az is következik, hogy azokon a területeken, ahol éves átlagban a délelőttök felhősebbek a délutánoknál, a napelemek ideális iránya kicsit nyugat felé fordul.

Advertisement

Zöldinfó

Ingyenesen hozzáférhető klímaelőrejelzések: elkészült a FORESEE továbbfejlesztett verziója

A FORESEE legújabb verziója 2100-ig nyújt éghajlati előrejelzéseket.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Elkészült a FORESEE klimatológiai adatbázis új, továbbfejlesztett változata, amely átfogó, szabadon hozzáférhető információkat nyújt Közép-Európa múltbeli és jövőbeli éghajlatáról 2100-ig – olvasható az alternativenergia.hu közleményében. Mint írják, a rendszer az 1951 és 2100 közötti időszakra tartalmaz megfigyelt adatokat és klímaelőrejelzéseket, napi időbeli és finom térbeli felbontással. A FORESEE a régió alapvető meteorológiai változóit – többek között a maximum- és minimum-hőmérsékletet, a csapadékot és a Napból származó besugárzást – teszi elérhetővé bárki számára. A rendszer jelenleg két alapvető részből áll. Az első egy kiterjedt, több közép-európai országot lefedő adatbázis (ez maga a FORESEE). Ezt az adatbázist az Éghajlatváltozás Multidiszciplináris Nemzeti Laboratórium (ÉNML) keretében egy új komponenssel bővítették: ez a FORESEE-HUN, amely kizárólag Magyarország területére nyújt a korábbinál megbízhatóbb adatokat. A FORESEE különlegessége, hogy a múltbeli megfigyeléseket szakadás- és hibamentesen kombinálja a legújabb projekciókkal, vagyis lehetséges jövőképekkel, oly módon, hogy az 1951-2100-as időszakra – a FORESEE-HUN esetén az 1971-2100-as időszakra – harmonizált adatsorok érhetők el.

A közlemény szerint az adatbázis megtervezésekor elsősorban a hatásvizsgálatok támogatása és az adatok könnyű elérhetősége volt a cél. Ezt elősegítve készült el 2025 őszén az új webes lekérő felület az ÉNML támogatásával, ahol egy adott régióra vonatkozóan a nem hozzáértők is könnyedén hozzáférhetnek napi szintű klímaadatokhoz a böngészőn keresztül, néhány kattintás segítségével. Az adatok ezután akár Excelben is feldolgozhatók. A múltbeli alapadatok származtatása állomási mérések térbeli interpolációjaként történt (úgynevezett HUCLIM adatbázis, amelyet a HungaroMet tett közzé az ODP adatportálon keresztül). A jövőre vonatkozó becslések az EURO-CORDEX projekt 14 regionális klímamodelljén alapulnak, két üvegházhatású gáz kibocsátási forgatókönyv (RCP4.5 és RCP8.5) felhasználásával.

Az RCP4.5 optimistább forgatókönyv szerint Közép-Európa éves átlaghőmérséklete 1,5-1,7 Celsius-fokkal emelkedhet 2071-2100-ra a 1991-2020-as időszakhoz képest. A csapadékváltozások térben erősen eltérhetnek, a becslések alapján -1,6 százalék és +6,9 százalék közötti módosulás várható a régióban az éves összegek vonatkozásában – áll a közleményben. Mint írják, az RCP 8.5 pesszimistább jövőképet fest, e szerint a melegedés mértéke akár a 3,3-3,7 Celsius-fokot is elérheti. A csapadékváltozás mértéke itt bizonytalan, és még az előjele is kérdéses. Az adatbázis létrehozásának fő oka, hogy bizonyítottan pontatlan eredményekhez vezethet, ha csak egy vagy néhány klímamodellre támaszkodunk – emelik ki a közleményben, hozzátéve: sokkal megbízhatóbb a több modellből álló, úgynevezett ensemble megközelítés. Ezt biztosítja a FORESEE-ben szereplő 14 különböző projekció, amelyek az RCP 4.5 és 8.5 forgatókönyvekkel együtt összesen 28 lehetséges jövőbeli klímaképet mutatnak be.

Advertisement

A FORESEE létrehozásának alapötlete Barcza Zoltántól származik, aki jelenleg az ÉNML 5C alprojektjének a vezetője. Az adatbázis folyamatos frissítéséről Kern Anikó és Hollós Roland, az ELTE kutatói gondoskodnak, az évek során több kutató és doktorandusz is részt vett a rendszer kialakításában. A közleményben kiemelik, hogy a FORESEE új verziója kulcsfontosságú adatforrás a közép-európai éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás támogatásában: segítséget nyújt a mezőgazdasági, erdészeti, hidrológiai és környezeti szakembereknek, valamint a politikai döntéshozóknak hosszú távú stratégiai tervek kialakításában. Az adatbázis szabadon hozzáférhető, és folyamatosan bővülő tudományos hátterével a régió egyik legfontosabb nyílt hozzáférésű éghajlati információs platformjává vált – hangsúlyozzák.

Az ÉNML alprojektjének (RRF-2.3.1-21-2022-00014) célja, hogy korszerű modellezési és kísérleti eszközökkel megbízható előrejelzéseket és hatásvizsgálati alapokat nyújtson az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodáshoz, különös tekintettel a klimatológiai bizonytalanságok, a jövőbeli vulkáni hatások és a mezőgazdasági következmények vizsgálatára. Kiemelt feladata a hazai FORESEE klímaadatbázis fejlesztése és a martonvásári FACE kísérlet fenntartása. Az ÉNML ELTE-s koordinátora Mádlné Szőnyi Judit.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák