Tanaman tomat dan mentimun pertama ditanam di dalam rumah kaca surya pembangkit tenaga listrik sama sehatnya dengan yang ditanam di rumah kaca konvensional, menandakan bahwa rumah kaca “cerdas” menjanjikan harapan besar untuk penggunaan ganda pertanian dan produksi listrik terbarukan.
“Kami telah menunjukkan bahwa ‘rumah kaca cerdas’ dapat menangkap energi matahari untuk listrik tanpa mengurangi pertumbuhan tanaman, yang sangat menarik,” kata Michael Loik, profesor studi lingkungan di University of California, Santa Cruz, dan penulis utama di sebuah makalah yang muncul dalam terbitan jurnal Earth’s Future American Geophysical Union saat ini.
Rumah kaca surya pembangkit listrik memanfaatkan Sistem Fotovoltaik Selektif Wavelength (WSPVs), sebuah teknologi baru yang menghasilkan listrik lebih efisien dan dengan biaya lebih rendah daripada sistem fotovoltaik tradisional. Rumah kaca ini dilengkapi dengan panel atap transparan yang dilengkapi dengan pewarna terang magenta yang menyerap cahaya dan mentransfer energi untuk memperkecil strip fotovoltaik, tempat listrik dihasilkan. WSPVs menyerap beberapa gelombang cahaya biru dan hijau namun membiarkan sisanya melewatinya, sehingga tanaman bisa tumbuh.
Tim Loik memonitor produksi fotosintesis dan buah di 20 varietas tomat, mentimun, lemon, limau, paprika, stroberi, dan basil yang ditanam di rumah kaca magenta di dua lokasi di kampus dan satu di Watsonville, California.
“Delapan puluh persen tanaman tidak terpengaruh, sementara 20 persen benar-benar tumbuh lebih baik di bawah jendela magenta,” kata Loik. Tomat dan mentimun adalah salah satu tanaman teratas yang dihasilkan dari rumah kaca di seluruh dunia, katanya.
Dalam eksperimen tambahan, penghematan air dikaitkan dengan fotosintesis tomat di dalam rumah kaca magenta. “Tanaman membutuhkan 5 persen air lebih sedikit untuk tumbuh dalam jumlah yang sama seperti di rumah kaca yang lebih konvensional,” katanya.
“Saya pikir tanaman akan tumbuh lebih lambat, karena lebih gelap di bawah panel merah jambu ini. Warna cahaya membuatnya seperti berada di Planet Merah,” kata Loik. “Tanaman sensitif tidak hanya dengan intensitas cahaya tapi juga terhadap warna tapi ternyata tanaman tersebut tumbuh sama baiknya.”
Mengurangi energi yang dikonsumsi oleh rumah kaca telah menjadi prioritas karena penggunaan global greenhouse untuk produksi pangan telah meningkat enam kali lipat selama 20 tahun terakhir menjadi lebih dari 9 juta hektar hari ini – kira-kira dua kali ukuran New Jersey, menurut Loik.
“Ini besar dan semakin besar,” katanya. “Kanada sangat bergantung pada rumah kaca untuk produksi sayuran, dan penggunaannya juga berkembang di China.” Rumah kaca plastik menjadi populer untuk pertanian komersial skala kecil, dan juga untuk produksi makanan rumah tangga, tambahnya.
Rumah kaca menggunakan listrik untuk mengendalikan suhu dan kipas, lampu, dan sistem pemantauan lainnya. “Teknologi ini berpotensi menghadirkan rumah kaca secara offline –tanpa listrik,” kata Loik, yang mengkhususkan diri pada perubahan iklim, fisiologi tanaman, sumber air, dan teknologi berkelanjutan. Biaya per panel teknologi WSPV adalah 65 sen per watt – sekitar 40 persen lebih rendah dari biaya per watt sel fotovoltaik berbasis silikon tradisional.
“Jika rumah kaca menghasilkan listrik di lokasi, itu mengurangi kebutuhan sumber luar, yang membantu menurunkan emisi gas rumah kaca lebih banyak lagi,” kata Loik. “Kita mengembangkan rumah kaca mandiri.”
