温室使生产者能够种植更多的水果和蔬菜,同时使用更少的土地、水和肥料。但在以新鲜农产品而闻名的温暖气候中,例如地中海或加利福尼亚的中央山谷,它们可能会变得极热,损害农作物。
温室的冷却通常涉及使用风扇或蒸发冷却,但这会消耗大量的能源和水。加州大学戴维斯分校的研究人员着手通过一种新的多层薄膜来应对这些挑战,该薄膜可以反射热量,同时让光合作用所需的光线穿过。
这部新电影被大学的公告描述为“植物太阳镜”,可以提供遮荫屏蔽的替代方案,遮荫屏蔽是一种阻挡光合作用活性辐射 (PAR) 的常见做法,而光合作用活性辐射对植物生长至关重要。
这种新薄膜被称为 Cool-Cover,由堆叠的材料层组成,包括氧化锌、氟化钙和银。
由博士后研究员 Amrit Kumar Thakur 领导的工程师团队使用模拟软件设计多层薄膜以获得最佳性能。结果预测,涂有薄膜的玻璃将减少近 90% 的近红外光通过,同时允许约 51% 的 PAR 最适合光合作用。
研究人员还使用标准温室的既定模型来预测薄膜在炎热干燥的夏季和温和的冬季环境中的表现。模型表明,该涂层可以显着减少温室的用水量和能源消耗,而作物产量仅略有下降。
作者写道,潜在节省和作物产量之间的权衡是“需要考虑的关键”,尤其是在太阳辐射高和缺水的地区。
该团队正在与劳伦斯伯克利国家实验室合作生产多层涂层的一个版本。已提交临时专利。