Náttúrufræðingurinn - 1987, Qupperneq 51

Hólmgeir Björnsson:
Vinnsla sólarorku í landbúnaði og
nýting hennar
INNGANGUR
Hin síðari ár hefur verið leitað eftir
orkugjöfum í stað þess eldsneytis, sem
hefur varðveitt sólarorku frá fyrri jarð-
sögutímum til okkar daga en fer þverr-
andi. Er þá einkum horft til orkugjafa
sem ekki dvína að ráði þótt þeir séu nytj-
aðir. Ef til vill kemur mönnum fyrst í hug
kjarnorka og jarðhiti, en mikilvægastir
eru þó orkugjafar, sem binda og miðla
geislaorku sólar, þ.e. vatnsorka, vind-
orka, sólarorkuver ýmiss konar og síðast
en ekki síst jarðargróði. Hefur viður frá
alda öðli verið einn helsti orkugjafi
mannsins til eldsneytis, og hestar, en
þeir nýta fóðurorku, voru helsta sam-
göngutækið á landi, þar til vélaraflið
leysti þá af hólmi. Jarðargróði kemur
ekki síst til álita sem orkugjafi í löndum
eins og íslandi, þar sem orkuframleiðsla
þarf ekki að keppa að ráði við aðra land-
nýtingu. Árið 1977 voru um 54% orku-
notkunar á Islandi fengin úr innfluttu
eldsneyti (Jón Steinar Guðmundsson
o.fl. 1980), svo að til mikils er að vinna.
Hér á eftir verður fyrst greint frá þeim
möguleikum sem eru á bindingu sólar-
orkunnar í gróðri. Síðan verður fjallað
1) í þeim heimildum, sem stuðst var við, var
orkan víðast reiknuð í kaloríum. Nú er
hins vegar að verða algengara að nota
orkueininguna Joule, 1 kal = 4,187 J, og
geislun sýnd sem megajoule á fermetra.
T.d. eru 500 kal/cm2 = 20,93 MJ/m‘.
um hagnýtingu orkunnar í núverandi bú-
skap og hvernig megi auka hana. Hefur
Sturla Friðriksson (1984) áður gefið víð-
tækara yfirlit yfir nýtingu sólarorku í ís-
lenskum landbúnaði og á gróðurlendi
íslands, og Bjarni Guðmundsson (1982)
hefur gert grein fyrir orkumálum land-
búnaðarins.
GEISLAORKAN
Par sem sól er hátt á lofti, er gert ráð
fyrir, að meðalorkumagn þeirrar geisl-
unar sem nær til jarðar sé um 500 kal/
cmVdag1’ (Mac Key 1978), sjá 1. töflu.
Markús Á. Einarsson (1969) hefur birt
niðurstöður 10 ára mælinga á geislun í
Reykjavík. Nú eru fáanleg á Veðurstofu
fslands 23 ára meðaltöl (Hreinn Hjartar-
son, óbirtar niðurstöður). Samkvæmt
þeim er sólgeislun á heiðskírum degi 758
kal/cm2/dag á láréttan flöt í júní - ágúst,
en á meðaldegi 378 kal/cm2/dag.
Telja má það góða geislanýtingu, ef
1-2% geislaorkunnar nýtast til tillífunar
lífrænna efna umfram það sem tapast við
öndun jurtanna. Dæmi um afdrif ljósork-
unnar er í 2. töflu. Hjá einfruma græn-
þörungum, sem vaxa í vatni, eins og t.d.
Chlorella er engin uppgufun og þeir geta
nýtt mun hærra hlutfall ljósorkunnar.
Það er einkum bláa og rauða ljósið,
sem nýtist til tillífunar. Plönturnar binda
grænu geislana aðeins að takmörkuðu
Náttúrufræðingurinn 57 (3), bls. 145-155, 1987
145