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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Stimulateur de croissance des plantes sur cellules solaires. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Les cellules solaires sont vraiment étonnantes si l’on considère leur incroyable gamme d’applications. On connaît des cellules solaires miniatures qui alimentent des horloges, ainsi qu'une batterie solaire relativement puissante pour le système d'alimentation électrique de lampes à incandescence à haute intensité. En effet, le champ d’application des cellules solaires est assez large. Vous trouverez ci-dessous une application des cellules solaires difficile à croire. Nous parlons de convertisseurs photoélectriques qui stimulent la croissance des plantes. Cela semble invraisemblable ? la croissance des plantes Pour commencer, il est préférable de se familiariser avec les bases de la vie végétale. La plupart des lecteurs connaissent bien le phénomène de la photosynthèse, qui est le principal moteur de la vie végétale. Essentiellement, la photosynthèse est le processus par lequel la lumière du soleil permet la nutrition des plantes. Bien que le processus de photosynthèse soit beaucoup plus complexe que l'explication possible et appropriée dans ce livre, le processus est le suivant : La feuille de chaque plante verte est constituée de milliers de cellules individuelles. Ils contiennent une substance appelée chlorophylle, qui donne d’ailleurs leur couleur verte aux feuilles. Chaque cellule est une usine chimique miniature. Lorsqu’une particule de lumière, appelée photon, pénètre dans une cellule, elle est absorbée par la chlorophylle. L'énergie photonique libérée au cours de ce processus active la chlorophylle et donne lieu à une série de transformations, conduisant finalement à la formation de sucre et d'amidon, qui sont absorbés par les plantes et stimulent leur croissance.
Ces substances sont stockées dans la cellule jusqu'à ce qu'elles soient nécessaires à la plante. On peut supposer que la quantité de nutriments qu’une feuille peut fournir à une plante est directement proportionnelle à la quantité de lumière solaire tombant sur sa surface. Ce phénomène est similaire à la conversion d'énergie d'une cellule solaire. Quelques mots sur les racines Cependant, la lumière du soleil ne suffit pas à elle seule pour une plante. Pour produire des nutriments, la feuille doit contenir des matières premières. Le fournisseur de ces substances est le système racinaire développé, à travers lequel elles sont absorbées par le sol. Ou plutôt, non seulement du sol, mais aussi de l'air. Heureusement pour les humains et les animaux, les plantes respirent du dioxyde de carbone pendant la journée, avec lequel nous enrichissons constamment l'atmosphère en expirant de l'air dans lequel le rapport dioxyde de carbone/oxygène est considérablement augmenté par rapport à l'air que nous inspirons. Les racines, qui sont des structures complexes, sont aussi importantes pour le développement des plantes que la lumière du soleil. Généralement, le système racinaire est aussi étendu et ramifié que la plante qu’il nourrit. Par exemple, il peut s'avérer qu'une plante saine de 10 cm de haut ait un système racinaire qui s'enfonce dans le sol jusqu'à une profondeur de 10 cm. Bien sûr, cela n'arrive pas toujours et pas pour toutes les plantes, mais, en règle générale, c'est tellement. Par conséquent, il serait logique de s’attendre à ce que si la croissance du système racinaire pouvait être améliorée d’une manière ou d’une autre, la partie supérieure de la plante suivrait le mouvement et croîtrait de la même manière. En réalité, c'est ce qui se passe. On a découvert que, grâce à une action encore mal comprise, un faible courant électrique favorise en réalité le développement du système racinaire, et donc la croissance de la plante. On suppose qu'une telle stimulation par le courant électrique complète en réalité l'énergie obtenue de la manière habituelle lors de la photosynthèse. Photoélectricité et photosynthèse Une cellule solaire, comme les cellules foliaires lors de la photosynthèse, absorbe un photon de lumière et convertit son énergie en énergie électrique. Cependant, une cellule solaire, contrairement à une feuille de plante, remplit bien mieux la fonction de conversion. Ainsi, une cellule solaire typique convertit au moins 10 % de la lumière qui lui tombe dessus en énergie électrique. En revanche, lors de la photosynthèse, près de 0,1 % de la lumière incidente est convertie en énergie. Lorsqu’une cellule solaire est connectée au système racinaire d’une plante, sa croissance est stimulée. Mais il y a une astuce ici. Cela réside dans le fait que stimuler la croissance des racines donne de meilleurs résultats dans les plantes ombragées. Y a-t-il un avantage à utiliser un stimulateur de racines ? Cela peut être décidé en regardant une photographie de deux plantes : elles sont toutes deux du même type et du même âge, poussant dans des conditions identiques. La plante de gauche avait un stimulateur du système racinaire. Pour l'expérience, des plants de 10 cm de long ont été sélectionnés et ont poussé à l'intérieur sous un faible soleil pénétrant par une fenêtre située à une distance considérable. Aucune tentative n'a été faite pour favoriser une installation autre que celle d'orienter la façade de la cellule photovoltaïque dans la direction de la lumière du soleil. L'expérience a duré environ 1 mois. Cette photo a été prise le 35ème jour. Il est à noter que la plante dotée du stimulateur du système racinaire est plus de 2 fois plus grande que la plante témoin.
Des recherches ont montré que les plantes exposées à un fort ensoleillement bénéficient peu ou pas de la stimulation des racines. Cela est probablement dû au fait que ces plantes disposent de suffisamment d’énergie obtenue grâce à la photosynthèse. Apparemment, l'effet de stimulation n'apparaît que lorsque la seule source d'énergie pour la plante est un convertisseur photoélectrique (cellule solaire). Il faut cependant rappeler qu’une cellule solaire convertit la lumière en énergie bien plus efficacement qu’une feuille lors de la photosynthèse. En particulier, il peut convertir une lumière qui serait tout simplement inutile pour une plante en quantités utiles d'électricité, comme la lumière des lampes fluorescentes et à incandescence utilisées quotidiennement pour l'éclairage intérieur. Les expériences montrent également que les graines exposées à un faible courant électrique accélèrent la germination et augmentent le nombre de pousses et, à terme, le rendement. La conception du stimulateur de croissance Pour tester la théorie, il suffit d’une seule cellule solaire. Cependant, vous aurez toujours besoin d’une paire d’électrodes qui pourront facilement être plantées dans le sol près des racines (Fig. 2).
Vous pouvez tester rapidement et facilement un stimulateur de racines en plantant quelques longs clous dans le sol près de la plante et en les connectant avec des fils à une sorte de cellule solaire. La taille de la cellule solaire n’a pratiquement aucune importance puisque le courant nécessaire pour stimuler le système racinaire est négligeable. Cependant, pour de meilleurs résultats, la surface de la cellule solaire doit être suffisamment grande pour capter plus de lumière. Compte tenu de ces conditions, un élément d'un diamètre de 6 cm a été sélectionné pour le stimulateur du système racinaire. Deux tiges en acier inoxydable étaient reliées au disque de l'élément. L'un d'eux a été soudé au contact arrière de l'élément, l'autre à la grille collectrice de courant supérieure (Fig. 3). Cependant, il n'est pas recommandé d'utiliser l'élément comme fixation pour tiges, car il est trop fragile et fin.
Il est préférable de monter la cellule solaire sur une plaque métallique légèrement plus grande (principalement en aluminium ou en acier inoxydable). Après vous être assuré que le contact électrique de la plaque est fiable à l'arrière de l'élément, vous pouvez connecter une tige à la plaque, l'autre à la grille collectrice de courant. Vous pouvez assembler la structure d'une autre manière : placez l'élément, les tiges et tout le reste dans un étui de protection en plastique. Les boîtes en plastique transparent fin (utilisées par exemple pour emballer des pièces commémoratives), que l'on trouve dans une mercerie, une quincaillerie ou un magasin de fournitures de bureau, conviennent tout à fait à cet effet. Il suffit de renforcer les tiges métalliques pour qu'elles ne se tordent pas ou ne se plient pas. Vous pouvez même remplir l'ensemble du produit avec une composition polymère liquide durcissante. Cependant, il convient de garder à l’esprit que lorsque les polymères liquides durcissent, un retrait se produit. Si l'élément et les tiges attachées sont solidement fixés, aucune complication ne surviendra. Une tige mal fixée lors du retrait du composé polymère peut détruire l'élément et provoquer sa défaillance. L'élément a également besoin d'être protégé de l'environnement extérieur. Les cellules solaires au silicium sont légèrement hygroscopiques, capables d’absorber de petites quantités d’eau. Bien entendu, avec le temps, l’eau pénètre un peu à l’intérieur du cristal et brise les liaisons atomiques les plus exposées. En conséquence, les caractéristiques électriques de l'élément se détériorent et finissent par tomber en panne complètement. Le mécanisme de dégradation des paramètres des cellules solaires sous l'influence de l'humidité est différent : tout d'abord, il se produit une corrosion des contacts métalliques et un pelage des revêtements antireflet, et des cavaliers conducteurs apparaissent aux extrémités des cellules solaires, shuntant la jonction pn. Si l'élément est rempli d'une composition polymère appropriée, le problème peut être considéré comme résolu. D'autres méthodes de fixation d'un élément nécessiteront d'autres solutions. Liste des pièces Cellule solaire d'un diamètre de 6 cm ; 2 tiges en acier inoxydable d'environ 20 cm de long ; Boîte en plastique adaptée (voir texte). Expérience de stimulateur de croissance Maintenant que le stimulateur est prêt, vous devez enfoncer deux tiges métalliques dans le sol près des racines. La cellule solaire fera le reste. Vous pouvez faire cette expérience simple. Prenez deux plantes identiques, cultivées de préférence dans des conditions similaires. Plantez-les dans des pots séparés. Insérez des électrodes de stimulation du système racinaire dans l'un des pots et laissez la deuxième plante pour le contrôle. Vous devez maintenant prendre soin des deux plantes de la même manière, en les arrosant en même temps et en leur accordant la même attention. Après environ 30 jours, vous remarquerez une différence frappante entre les deux plantes. La plante dotée du stimulateur racinaire sera nettement plus haute que la plante témoin et aura plus de feuilles. Il est préférable de réaliser cette expérience à l’intérieur en utilisant uniquement un éclairage artificiel. Le stimulateur peut être utilisé pour les plantes d'intérieur, les gardant en bonne santé. Un jardinier ou un fleuriste peut l'utiliser pour accélérer la germination des graines ou améliorer le système racinaire des plantes. Quel que soit le type d’utilisation de ce stimulant, vous pouvez bien expérimenter dans ce domaine. Auteur : Byers T.
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Commentaires sur l'article : sevich D'origine Alexander J'ai rencontré des méthodes de stimulation avec du courant, mais là une batterie était attachée avec une résistance qui limitait le courant. C'est-à-dire que le courant continuait la nuit. Maintenant, je pense que la plante devrait probablement dormir la nuit.
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