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

Egyre nagyobb nyomás alatt a Balaton

A Balaton sorsa nem egyszerű kérdés.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A Balatonra egyszerre nehezedik a parti beépítés, a nádasok pusztulása, a naptejekből, vegyszerekből és gyógyszermaradványokból származó terhelés, a horgászat során bejutó nagy mennyiségű szerves anyag és a klímaváltozás miatt melegedő víz hatása – mondta Vasas Gábor, a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet főigazgatója a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Biztos hang című podcastjában. Az alternativenergia.hu kiemelte, hogy a Balaton sorsa nem egyszerű vízszintkérdés. Mint írták, a balatoni hírekben gyakran egyetlen szám kerül a középpontba: hogy hány centiméteren áll a tó vízszintje. Vasas Gábor szerint azonban nem egyetlen ideális vízállásról kellene beszélni, hanem arról, hogy a tó természetes működéséhez vízszintmozgásra is szükség van. A 70 és 110 centiméter közötti változás önmagában nem katasztrófa, hanem egy sekély tó életének része lehet.

A gond inkább az, ha a szabályozási szinteket a közbeszéd optimális vízszintként kezeli. Az alacsony vízállástól sokan félnek, de a tartósan magas vízszint sem feltétlenül jó a Balatonnak: ökológiai szempontból ennek is lehetnek káros következményei. A tó élővilága, a nádasok, a parti zónák és a vízi növényzet nem egy állandó állapotra, hanem változó vízjárásra rendezkedett be. Vasas Gábor szerint a vízszintnél fontosabb kérdés a vízmérleg: mennyi víz érkezik a tóba, és mennyi távozik belőle párolgással, lefolyással vagy más módon. Ez azért különösen lényeges, mert 2000 után egyre gyakoribbá és jelentősebbé váltak azok az évek, amikor a Balaton vízmérlege negatív: több víz tűnik el a rendszerből, mint amennyi utánpótlásként érkezik.

A Kárpát-medencében a klímaváltozás miatt az aszályos évek egyre gyakoribbak, a sekély tavak pedig különösen érzékenyen reagálnak a hőmérséklet, a csapadék és a párolgás változásaira. Ez nemcsak a Balatonra igaz: Vasas Gábor a Velencei-tó példáján is hangsúlyozta, hogy nem alkalmi mérések alapján kellene dönteni, hanem folyamatos, tudományos monitorozásra építve. A Balaton jövőjéről szóló vitákban a parti beépítések és a nádasok sorsa különösen érzékeny kérdés. Vasas Gábor szerint téves az a logika, hogy egy beruházás miatt kivágott nád máshol pótolható. A nád nem úgy működik, mint egy átültethető kertészeti elem: ott tud megtelepedni, ahol a természetes feltételek adottak. Ha ezek nincsenek meg, az áttelepítés ökológiai értelemben nem valódi pótlás.

Advertisement

A nádasok élőhelyet adnak, szerepük van a halak szaporodásában, tompítják a hullámzást, szűrőként működnek, és átmenetet képeznek a vízi és szárazföldi élőhelyek között. Éppen ezért a parti zónák további beépítése nem pusztán tájképi vagy természetvédelmi ügy, hanem a tó működőképességét érintő kérdés. A társadalmi alkalmazkodás része lenne az is, hogy a jelenleginél nagyobb vízszintingadozást is elfogadunk. Ebben segíthetnének például az újabb típusú, “lidószerű” – a homokos tengerpartra és az ősi Balatonra is emlékeztető – strandok, amelyek működéséhez természetesen hozzátartozik a vízszintingadozás és a hullámzás.

Új típusú algásodási kockázatok is megjelennek. A Balaton korábbi nagy algásodási problémái főként a külső tápanyagterheléshez kötődtek: a szennyvíz, a mezőgazdasági terhelés, a foszfor és a nitrogén bejutása erősen rontotta a vízminőséget. A későbbi beavatkozások, köztük a szennyvízelvezetés fejlesztése és a Kis-Balaton újraalkotása látványos javulást hoztak. A klímaváltozás azonban új típusú kockázatokat hoz. Ma már nemcsak az a kérdés, mennyi tápanyag érkezik kívülről a tóba. A víz felmelegedése, a hőrétegződés változása nyomán az üledékben beinduló folyamatok belső tápanyag-felszabaduláshoz is vezethetnek. Ez azt jelenti, hogy a tó akkor is algásodhat, ha a külső terheléseket sikerül csökkenteni. És a hőmérséklet emelkedésén keresztül újabb és újabb algafajok találnak kedvező életteret azokon a helyeken, ahol eddig nem maradtak meg.

Advertisement

Figyelmeztető jel, hogy a korábban tisztábbnak tartott keleti medencében is megjelentek algásodási jelenségek. A Balaton terheléséről nemcsak nagy beruházások és vízügyi döntések formájában érdemes beszélni. A mindennapi tóhasználat is számít: a naptejek, illatszerek, gyógyszermaradványok és kerti vegyszerek mind bekerülhetnek a rendszerbe. Hasonlóan fontos ügy a horgászat és az etetőanyag-terhelés. Vasas Gábor szerint a Balaton nem természetes értelemben vett “pontyos víz”: pontyból nagyrészt annyi van benne, amennyit betelepítenek. Az éves etetőanyag-mennyiséget körülbelül 2000 tonnára teszi, és főként az összetételét tartja problémásnak, különösen az állati eredetű, foszforban gazdag anyagok miatt.

Anyagmérleg-szempontból megfontolandó, hogy a kifogott hal egy részét az egyre elterjedtebb visszaengedés helyett elvigyék és elfogyasszák. A tóra nehezedő terhelések közé tartozik a kémiai szúnyogirtás is, amelyet Vasas Gábor szerint lehetőség szerint el kellene hagyni. Mivel nem szelektív, sok más fajt is érinthet, vízi környezetben pedig különösen problémás lehet. A biológiai megoldások felé kellene mozdulni, még akkor is, ha ezek fejlesztést igényelnek.

Advertisement

A klímaváltozás az inváziós fajok kockázatát is növeli. Elhibázott haltelepítések, termálvizes kifolyók, akvarisztikai fajok elengedése és a melegedő vizek együtt segíthetik idegenhonos fajok megtelepedését. A Balaton jövője ezért azon múlik, hogy képesek vagyunk-e rendszerszinten gondolkodni róla, ehhez pedig kiszámítható kutatásfinanszírozásra, hosszú távú adatsorokra és a döntésekbe beépülő tudományos eredményekre van szükség – olvasható a közleményben.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák