2025/08/25 @國際
氣候變遷促使溫室在歐洲快速擴張,但高耗能和水資源消耗成為一大挑戰,因此歐盟的跨國研究團隊開發新型環控系統及奈米塗層太陽能板,前者利用鹽溶液回收水分並產生熱量,後者使溫室同時生產作物和綠色能源,期望兩技術未來能商業化應用以提升農業的永續性。
示意圖
氣候變遷使得環控溫室在歐洲快速擴張,據統計,2018年歐洲約有21萬公頃溫室,其中以西班牙(7萬公頃)、義大利(4萬公頃)、法國、荷蘭、中歐以及東歐溫室集中度最高,如西班牙東南部阿爾梅里亞(Almería)地區有溫室海洋之稱,綿延的溫室占地約4萬公頃,每年產出250-350萬噸的蔬果,使得歐洲大陸得以全年享受黃瓜、番茄、甜瓜等蔬果。然而維持大量的溫室十分耗能且耗水,因此由瑞士蘇黎世能源系統與流體工程研究所(Institute of Energy Systems and Fluid Engineering, IEFE)的研究人員帶領來自義大利、法國、德國等歐洲各國研究人員組成團隊執行TheGreefa專案,彙整歐洲各地溫室需求並致力於開發更節能、環保的溫室環控系統。
溫濕度的控制對於植物栽培過程十分重要,如中歐由於天氣寒冷,溫室通常配有加熱功能,而西班牙則反之,此外,溫室屬於較密閉空間,當植物行蒸散作用時會使得相對濕度提高,增加病害發生及傳播的風險。研究人員提出一方案,利用鹽溶液吸收植物蒸散產生的水分,並在此過程中產生熱量使溫室加溫,同時減少通風的需求以減少水分及熱量散失,當鹽溶液吸收大量水分後,透過太陽能使鹽、水分離,以便儲存再利用,脫水的過程得應用於乾燥香草植物、水果等農產品以延長保存期限。此技術已在瑞士及突尼西亞進行測試,瑞士方面著重於加溫及能源儲存的效果,突尼西亞則側重於能源利用效率及水資源回收,初步結果顯示,在瑞士的溫室中,可有效降低熱需求約50%。
此外,太陽能發電也有助於提升溫室的永續性,由希臘新創公司開發了一種塗有奈米材料的太陽能板,能吸收陽光中的紫外線轉換為可見光中的紅光及藍光,穿過太陽能板產生電力的同時不影響植物行光合作用。此技術已於希臘、西班牙、美國、新加坡溫室及歐洲多國針對多種作物包括番茄、藍莓、梨等作物進行露地種植測試,結果顯示農民可以在栽培同時產生綠色能源。目前該團隊正在擴建工廠以自動化量產奈米塗層結合太陽能版,期望能推廣此綠色能源。
透過創新的環控系統和太陽能技術,有望減少資源消耗並提高產量,促進農業永續發展。
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