Seralarda Sıcaklığı 12 Derece Düşüren Akıllı Kaplama Geliştirildi
Suudi Arabistan'daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesinde (KAUST) geliştirilen yeni nesil akıllı sera kaplaması, güneş ışığını sıcaklığa göre otomatik olarak düzenleyerek seralarda aşırı ısınmayı azaltmayı hedefliyor. Araştırmada, geleneksel plastik örtülerle karşılaştırıldığında sera toprağı sıcaklığının 12°C'ye kadar düştüğü ve deneme koşullarında ürün veriminin %66,7 arttığı bildirildi. Elektrik gerektirmeden çalışan teknoloji, özellikle sıcak iklimlerde sera üretimi için yeni olanaklar sunuyor.
Sıcak iklim bölgelerinde sera yetiştiriciliğinin en önemli sorunlarından biri olan aşırı ısınmaya karşı yeni bir malzeme teknolojisi geliştirildi. Suudi Arabistan'daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (KAUST) araştırmacıları, güneş ışığının geçişini ortam sıcaklığına göre değiştirebilen akıllı bir sera kaplaması üzerinde çalıştı.
Profesör Qiaoqiang Gan liderliğindeki araştırma ekibi, geliştirdikleri kaplamayı laboratuvar testlerinin ardından açık hava sera denemelerinde değerlendirdi.
Sıcaklık Arttığında Işık Geçirgenliği Değişiyor
Yeni teknoloji, sıcaklığa duyarlı hidrojel malzeme ile sezyum tungsten bronz nanoparçacıklarını bir araya getiriyor. Düşük sıcaklıklarda saydam kalan hidrojel, sıcaklık yükseldiğinde daha fazla ışık saçan yarı saydam bir yapıya dönüşüyor. Böylece güneş ışınlarının oluşturduğu aşırı ısı yükü sınırlandırılıyor. Kaplamadaki nanoparçacıklar ise güneş kaynaklı ısınmada önemli rol oynayan yakın kızılötesi ışınımın bir bölümünü engelliyor. Sistem, sıcaklığa bağlı olarak kendiliğinden tepki verdiği için bu işlevini yerine getirirken harici elektrik enerjisine ihtiyaç duymuyor.
Sera Toprağında 12 Dereceye Kadar Sıcaklık Farkı
Araştırmacılar, teknolojinin performansını Suudi Arabistan'ın sıcak ve yoğun güneş ışığı alan koşullarında test etti. Geleneksel plastik kaplamalarla yapılan karşılaştırmada, akıllı kaplama kullanılan seralarda toprak sıcaklığının 12°C'ye kadar daha düşük olduğu belirlendi. Yetiştirme denemelerinde ise ürün veriminin geleneksel plastik örtülerin kullanıldığı kontrol koşullarına göre %66,7 daha yüksek olduğu bildirildi. Araştırmacılar, sıcaklığın daha uygun seviyelerde tutulmasının bitki gelişimi açısından daha elverişli bir ortam oluşturduğunu değerlendiriyor.
Yakın Kızılötesi Işınların Yüzde 89,6'sı Engellendi
Laboratuvar ölçümlerinde kaplamanın saydam durumdayken görünür ışığın %74,3'ünü geçirebildiği belirlendi. Yüksek sıcaklık koşullarında ise yakın kızılötesi ışınımın %89,6'sına kadarını engelleyebildiği ölçüldü. Bu özellik, bitkilerin fotosentez için ihtiyaç duyduğu görünür ışığın önemli bir bölümünü korurken aşırı ısınmaya yol açan güneş enerjisini sınırlandırmayı amaçlıyor. Araştırmacılar ayrıca hidrojel ile hava katmanından oluşan iki tabakalı bir yapı kullanarak kaplamanın ısı yalıtımını güçlendirdi.
Sıcak Bölgelerde Soğutma İhtiyacını Azaltabilir
Geleneksel seralarda yüksek sıcaklıkların kontrol altına alınması için havalandırma, gölgeleme ve çeşitli soğutma sistemlerinden yararlanılıyor. Özellikle sıcak ve kurak bölgelerde bu uygulamalar enerji ve su tüketimini artırabiliyor. Geliştirilen akıllı kaplama, güneş kaynaklı ısı girişini pasif olarak azaltabildiği için sera soğutma ihtiyacının düşürülmesine katkı sağlayabilecek bir teknoloji olarak değerlendiriliyor.
Ticari Seralarda Kullanımı İçin Yeni Testler Gerekiyor
Araştırma sonuçları, sıcaklığa duyarlı kaplamaların yalnızca binalarda değil, tarımsal üretim yapılarında da kullanılabileceğini gösteriyor. Teknolojinin yaygınlaşması için malzemenin uzun süreli dayanıklılığı, farklı iklim koşullarındaki performansı, üretim maliyeti ve büyük ölçekli seralara uygulanabilirliği gibi konuların ayrıca değerlendirilmesi gerekiyor.
Kaynak: KAUST – Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
Derleme ve Türkçe Editoryal Düzenleme: AgroAktüel