Mennyire "zöld" a napelem?

Abstract

Az elmúlt 10 évben végzett vizuális ökológiai kutatások rámutattak, hogy különböző mesterséges felületekről (pl. sötét aszfalt utakról, folyóparti üvegépületekről, fekete mezőgazdasági műanyag fóliákról) visszaverődő, vízszintesen poláros fény megzavarhatja egyes vízirovarok (pl. kérészek, szitakötők, bögölyök) viselkedését, amit poláros fényszennyezésnek nevezünk. A fényes, sima, fekete felületű napelemtáblák és napkollektorok – a továbbiakban szolárpanelek – is erősen és gyakran vízszintesen poláros fényt tükröznek, éppen úgy, mint maguk a természetes vízfelszínek, így az említett felületekhez hasonlóan ezek is vonzzák a vízkereső vízirovarokat, viselkedésükben megtévesztik őket. Napjainkban egyre terjednek azonban a matt fekete borítású szolárpanelek (napelemtáblák és napkollektorok) is, melyek felülete mikroszkopikus méretű kiemelkedéseket vagy légpórusokat tartalmaz. E pórusok csapdába ejtik a beérkező fényt, így nagyobb hatásfokkal működnek, mint a fényes, sima felületű társaik. Mivel a matt felületekről diffúzan visszavert fény már jóval kevésbé poláros, felmerült, hogy a matt szolárpanelek poláros fényszennyezése esetleg kisebb lehet, mint a fényeseké. Ennek ellenőrzésére 2014 nyarán terepkísérletet végeztünk, aminek során azt vizsgáltuk, hogy két egyforma méretű fényes/sima és matt/érdes felszínű szolárpanel mennyi polarotaktikus (azaz a vízszintesen poláros fényhez vonzódó) bögölyt vonz. Kísérleteinkben a matt szolárfelületek statisztikusan szignifikánsan kevesebb bögölyreakciót (körözés, érintés, leszállás) váltottak ki. Így e matt szolárpanelek poláros fényszennyezése jóval kisebb, mint a fényes, sima szolárfelületeké. Képalkotó polarimetriával a matt és fényes szolárpanelek eltérő rovarvonzó-képességének fizikai (optikai) okait is feltártuk. Eredményeink fontos gyakorlati alkalmazása, hogy az antireflektív szolárpanelek elterjedésének így már nemcsak energetikai indokai vannak, hanem azon környezetvédelmi érv is, hogy a vízirovarokat veszélyeztető poláros fényszennyezésük jóval alacsonyabb, mint a hagyományos, sima, fényes felületű szolárpaneleké. 2015 tavaszán újabb terepkísérletekben további polarotaktikus rovarfajoknak (szúnyoglábú legyeknek és kérészeknek) a matt/érdes és fényes/sima szolárfelületekre adott reakcióit tervezem vizsgálni annak érdekében, hogy a fönti eredmény mennyire általánosítható.