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

Vízhiány és rekordalacsony Duna: szemléletváltást sürgetnek a magyar vízgazdálkodásban

Új vízgazdálkodást sürget a szakember a változó klímában.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Új, a víz elvezetése helyett annak megtartására épülő, a helyi adottságokat figyelembe vevő vízgazdálkodásra és szemléletváltásra van szükség Magyarországon a klímaváltozás miatt – hangsúlyozta Timár Gábor geofizikus, az ELTE TTK Geofizikai és Űrtudományi Tanszékének vezetője a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Biztos hang című podcastjének új adásában – írja az alternativenergia.hu. A szakember rámutatott: az idei nyári hőhullámok és a Duna rekordalacsony vízállása Magyarországon egyértelműen jelzik a klímaváltozás hatásait. Timár Gábor szerint az extrém kisvíz a folyó felső vízgyűjtő területén tapasztalható tartós hőség és csapadékhiány következménye, ugyanakkor a másik véglet sem tűnt el, továbbra is érkezhetnek nagy árhullámok, ahogy azt a 2024-es árvíz is megmutatta. Timár Gábor kifejtette: a dunai hajózást és a Paksi Atomerőmű hűtési rendszerét is egy korábbi, másfajta vízjáráshoz alakították ki. A jövőben az eddig megszokottnál gyakoribb és tartósabb kisvizekkel kell számolni, ezért Paks esetében hosszabb távon indokolt lenne hűtést kevésbé függővé tenni a Duna pillanatnyi vízhozamától.

A geofizikus szerint az Alföldön is szemléletváltásra van szükség. A 19–20. századi vízgazdálkodás célja az árvizek és belvizek gyors elvezetése volt, a melegebbé és szárazabbá váló éghajlaton azonban ez a rendszer éppen azt a vizet vezeti el, amelyre később szükség lenne. A tartós kiszáradás már a légkört is megváltoztatja: a száraz, felmelegedett levegőben a csapadék egy része elpárolog, mielőtt elérné a felszínt. A felszínközeli nedvesség hiánya pedig a zivatarok fennmaradását is nehezíti. 2022-ben még nagyjából a Duna térségében gyengültek el az Alföld felé tartó zivatarok, idén azonban már a Dunántúl középső részén is előfordult, hogy feloszlottak – magyarázta a szakember.

Timár Gábor tévesnek nevezte azt a magyarázatot, amely a csapadékhiányt a jégkármérséklő rendszer működésének tulajdonítja. A szakember szerint sokkal alapvetőbb folyamatról van szó: a kiszáradt táj egyre kevésbé képes vizet visszajuttatni a légkörbe. Timár Gábor úgy vélte, a megoldás ezért nem merülhet ki abban, hogy az aszály idején megpróbálják öntözővízzel pótolni a hiányt. A tájat kell ismét nedvesebbé tenni. Ha a növények gyökérzónájában rendelkezésre áll a víz, párologtatni tudnak, ezzel hűtik és nedvesítik a felszín közeli levegőt. Ezen keresztül meg lehet kísérelni annak a természetes körforgásnak a helyreállítását is, amely kedvezőbb feltételeket teremt a csapadék számára.

Advertisement

A szakértő kiemelte: a megoldást nem az aszály idején alkalmazott öntözés kiterjesztése vagy néhány hatalmas felszíni tározó jelenti, mivel a szükséges vízmennyiség meghaladja ezek kapacitását. A vizet magában a tájban, leginkább a talajvízbe juttatva kell tárolni. A cél tehát az lenne, hogy akkor fogjuk meg a vizet, amikor rendelkezésre áll – hangsúlyozta Timár Gábor.

A szakember szerint a Tiszán érkező nagyobb vízhozamok egy részét ki kellene vezetni a tájba, a meglévő csatornahálózatot pedig nemcsak a belvíz elvezetésére, hanem ellenkező irányban, vízpótlásra is lehetne használni. Az alacsonyan fekvő területeken a vizet hagyni kellene beszivárogni a talajba, ahol hónapokkal később is segíthetné a növényzet vízellátását.

Advertisement

Ez azonban nem jelentheti azt, hogy mindenütt ugyanazt kell csinálni. A szakember egy sokkal kifinomultabb, a helyi adottságokra épülő vízgazdálkodást sürget. Meg kell ismerni, hol érdemes vizet kivezetni, milyen talajokon tud az valóban beszivárogni, hol emeli kedvezően a talajvíz szintjét, és hol okozhatna például szikesedést. Más megoldásra lehet szükség egyik és másik tájegységen, sőt akár egymáshoz közeli területeken is – magyarázta.

A professzor szerint a folyók mentén is többféle helyi beavatkozásra van szükség: a Tiszán egyes helyeken szélesebb teret lehetne adni az árvíznek, a töltéseket távolabb vinni a folyóktól, hosszabb távon pedig akár a korábbi kanyarulatok egy részének helyreállítása is segíthetne lassítani a víz lefolyását és a meder bevágódását. Máshol pedig kisebb műtárgyak, zsilipek és vízkivezetések alkalmazása indokolt. “Nem egyetlen nagy beruházás oldaná meg tehát a problémát, hanem sok, egymáshoz kapcsolódó helyi beavatkozás” – hangsúlyozta a szakember, aki a technikai megoldások mellett a szabályok átírását is sürgette.

Advertisement

Javaslata szerint a mezőgazdasági támogatási rendszert hozzá kellene igazítani ahhoz, hogy a gyenge termőképességű területeken gazdaságilag is megérje vizet visszatartani, amely akár új művelési kategóriaként is megjelenhetne. A változáshoz emellett szükség lenne egy olyan erős tudományos háttérintézményre, amely összegyűjti a különböző vízvisszatartási kísérletek tapasztalatait, modellezi az eredményeket, és segít eldönteni, hogy a következő évben hol és hogyan érdemes beavatkozni.

Timár Gábor zárásként elmondta: a feladat léptéke a 19. századi nagy folyószabályozásokéhoz mérhető, ám most a korábbi vízelvezetéssel ellentétben a víz megtartását kell elsajátítani.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák