论文第一作者、广东省农业科学院设施农业研究所博士袁余表示，该研究基于NSS技术，既能为植物生长提供适宜环境，降低了炎热季节温室内温度，又收集了热量可以再利用，实现了太阳能全光谱高效利用，为发展农-光-热兼容互补模式提供了新思路。
纳米流体作为温室光谱分频覆盖层示意图。设施农业新技术团队 供图
“万物生长靠太阳”，温室自身就是直接利用太阳能的农业建筑设施。太阳光谱分布范围非常宽，而作为光信号调节植物生长的光谱占总太阳光谱的很少一部分。温室在不通风开窗情况下，夏季温室内的温度最高能达到55℃以上。因此，如何有效利用植物作用光谱能量用于植物生长，而收集引起温室效应的热作用光谱辐射能量进行再利用，对减少温室能源消耗和提高太阳能利用效率具有重大意义。
研究团队开发一种应用于温室覆盖层的NSS技术，以实现作物和能源的联产。NSS是由厚度为10 mm、体积分数为0.005 vol%的ATO-WO3纳米流体作为流动层，在双层透明中空结构内循环，流体的流量为400 L/h。
为了研究NSS在温室中的应用效果以及植物的生长响应，进行了植物栽培试验和系统光热试验，并对NSS的能量分析和性能评估进行了验证。结果表明，NSS能够很好地透过植物光合有效辐射而吸收近红外辐射，保证设施植物正常生长的同时又降低了温室降温能耗，且产生的热能为温室日常运行提供能源。
该研究拓宽了纳米流体在温室中的应用，是提高温室太阳能全光谱利用的一种有效方法。
上述研究得到北京市科技计划项目、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金项目、广东省农业科学院协同创新中心项目、广东省农业科学院创新基金项目（华南设施大棚小气候热质传递机理及调控优化研究）、国家重点研发项目等项目的共同资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127706
