Как современные сельскохозяйственные технологии навсегда меняют представление о сельском хозяйстве

Использование фотоэлектрических систем как современной сельскохозяйственной технологии, которая произведет революцию в сельском хозяйстве. (Источник – Шаттерсток)

КМухаммад Зулхусни | 2 августа, 2023

Совершив новаторский шаг в развитии современных сельскохозяйственных технологий, группа исследователей из Индии разработала систему, предназначенную для увеличения роста сельскохозяйственных культур в районах, где нет доступа к электрической сети. В системе, построенной на принципах фотоэлектрической энергии, используются фотоэлектрическая панель, аппаратное обеспечение дополнительного модуля (AOMH), аккумулятор, преобразователи постоянного тока в постоянный, силовые устройства, средства автоматизации и датчики. Кроме того, включающий водяной насос, вентиляционный вентилятор, спринклерные туманообразователи и соленоиды капельного орошения, это комплексное решение для регулирования климата в сельском хозяйстве.

Это решение, разработанное в Технологическом университете Нетаджи Субхаса в Индии, представляет собой фотоэлектрическую, защищенную и контролируемую окружающую среду сельскохозяйственную технологию (PECFT), разработанную специально для удаленных автономных ферм.

Непредсказуемые экстремальные условия окружающей среды и недостаток грунтовых вод существенно влияют на экономику сельского хозяйства. Эта реальность особенно актуальна для небольших, неэлектрифицированных ферм в отдаленных районах, где производство сельскохозяйственных культур часто может быть спорадическим и недостаточным из-за рисков, присущих сельскому хозяйству в открытом грунте.

Технологический университет Нетаджи Субхаса. (Источник – журнал «ПВ»)

Одновременно с разработкой фотоэлектрических ирригационных систем, зависящих от подземных вод, предпринимаются усилия по максимальному использованию фотоэлектрических систем. Признавая острую необходимость в экономичных технологиях ведения сельского хозяйства, предлагаемый PV_PECFT предлагает целостное решение для недорогого сельского хозяйства, сочетая производство продуктов питания, производство фотоэлектрической энергии и сохранение воды в сельскохозяйственном секторе.

Анурадха Томар, ведущий автор исследования, сообщила журналу pv, что это решение, хотя и разработано для людей с низкими доходами, может быть реализовано в любом месте. Решение направлено на устранение пробелов в малобюджетном сельском хозяйстве путем предоставления комплексной системы, которая увеличивает производство продуктов питания и фотоэлектрической энергии, одновременно эффективно управляя водными ресурсами.

Мухаммад Зулхусни | 6 июня 2023 г.

Согласно исследовательской статье «Устойчивая фотоэлектрическая технология ведения сельского хозяйства с контролем окружающей среды как стимул для экономики агропромышленного комплекса», опубликованной в журнале Smart Agricultural Technology, контроль микроклимата является важнейшей особенностью предлагаемой системы. Этот контроль достигается за счет учета различных параметров окружающей среды, включая температуру, влажность, уровень фотосинтеза, CO2, уровень влажности, вентиляцию, орошение и фертигацию.

Прототип этой системы размерами 2400×1700×2365 мм позволяет разместить 24–28 растений общим объемом 5,57 кубических метров.

Хотя PV_PECFT может показаться простым, это междисциплинарный проект, охватывающий различные области, такие как наука, электротехника и электроника, Интернет вещей, механика, структурное проектирование, оптика, химия, ботаника, садоводство, почвоведение, метрология и гидротехника. Кроме того, устранение коммуникационного разрыва между этой сельскохозяйственной технологией и ее потенциальными пользователями часто требует участия НПО или государственных учреждений.

В системе используется устойчивый источник энергии со стратегическим контролем мощности и переключением для минимизации электрических и тепловых потерь. Это также обеспечивает оптимальный контроль микроклимата и уровень фотосинтеза в зависимости от стадии роста культуры и преобладающих условий окружающей среды.

Система размещена внутри конструкции и включает в себя AOMH, солнечную панель, батарею, преобразователи постоянного тока в постоянный, силовые устройства, средства автоматизации и датчики. Он также включает в себя водяной насос, вентиляционный вентилятор, спринклерные туманообразователи и соленоиды капельного орошения для климат-контроля. Фотоэлектрическая панель, оснащенная стеклянным листом, который действует как рефрактор и отражатель, обеспечивает питание для контроля температуры и выработки энергии.

Ученые подчеркивают важность регулировки энергии системы для обеспечения адекватного фотосинтеза и удовлетворения потребностей сельскохозяйственных культур. Они управляют этими корректировками с помощью модели индекса мониторинга состояния энергетического равновесия (E2SMI), которая запускает соответствующие действия в оптимальной точке, противодействуя влиянию внешних погодных изменений и максимизируя экономию энергии.