הפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן

סמינר מחלקה של אינגה קרסילניקוס - חקירה נסיונית של קולט אגריוולטאים מפוצל קרן שמש והשפעתו על גידול פרחי שעווה

14 בפברואר 2024, 14:00 - 15:00

פקולטה להנדסה

סמינר מחלקה של אינגה קרסילניקוס - חקירה נסיונית של קולט אגריוולטאים מפוצל קרן שמש והשפעתו על גידול פרחי שעווה

School of Mechanical Engineering Seminar

Wednesday, February 14, 2024 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

Experimental Investigation of Solar Beam Splitting Agrivoltaic Collector and its Impact on Wax Flower Cultivation

Inga Krasilnikov

M.Sc. student of Prof. Abraham Kribus^a and Dr. Helena Vitoshkin^b

^aSchool of Mechanical Engineering, Tel Aviv University, Tel Aviv, 69978, Israel

^bInstitute of Agricultural Engineering, Agricultural Research Organization, the Volcani Center, P.O.B. 15159, Rishon LeZion, 7505101, Israel

Installing photovoltaic (PV) collectors over agricultural fields (Agrivoltaics) is a promising solution to the shortage of available land area for solar energy generation. This is an emerging area of research with many experimental projects being installed in greenhouses and open fields, over different crops, and using different PV technologies. The challenge is that shading by the collectors blocks sunlight required by the agricultural crop for photosynthesis. This conflict limits the density of collectors (land coverage ratio) and reduces the feasibility of the Agrivoltaics solution for shade sensitive crops. The proposed solution is a spectral splitting collector that transmits photosynthetically active radiation (PAR) to crop, and redirects the rest of the solar spectrum (infrared and near-infrared) to PV panel. The collector enables significant reduction in crop loss while allowing for high density of collectors. The study includes an experimental characterization of the optical and electric performance of the spectrum-splitting collector, using a commercial bifacial solar PV panel, commercially available hot mirrors and a single-axis tracking mechanism for daily (East-West) tracking. Results include the thermal and electrical performance of the PV panel, and a characterization of the filtered radiation incident on the ground below the collector. The second part of this study is understanding the effect of spectral splitting on a specific crop grown in Israel, the Michal species Wax flower, by realizing the lighting conditions in a full scale Agrivoltaics field with spectral splitting and evaluating their growth with comparison to similar plants exposed to full solar spectrum.

https://engineering.tau.ac.il/sites/engineering.tau.ac.il/files/media_server/all-units/%D7%A1%D7%92%D7%9C/activities.f.m.pdf

סמינר מחלקה של שיר אש - ההשפעה של קולטים אגריוולטאיים עם פיצול ספקטרלי על תפוקת היבול

14 בפברואר 2024, 14:00 - 15:00

פקולטה להנדסה

סמינר מחלקה של שיר אש - ההשפעה של קולטים אגריוולטאיים עם פיצול ספקטרלי על תפוקת היבול

SCHOOL OF MECHANICAL ENGINEERING SEMINAR

Wednesday 14.02.2024 at 14:00

Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

Impact of Agrivoltaic collectors with spectral splitting on crop yield

Shir Esh

M.Sc. Student, under the supervision of prof. Abraham Kribus, Dr. Helena Vitoshkin and Dr. Offer Rozenstein

School of Mechanical Engineering, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel

Conventional Agrivoltaic systems face a resource conflict as both crop’s photosynthesis process and photovoltaic collector’s power generation are driven by solar radiation. The innovative PV collector system examined in this research aims to resolve the conflict with spectral beam splitting of sunlight: most of the PAR (photosynthetically active radiation), 400-700 nm, is transmitted to the crops while most of the Near Infra-Red (NIR) radiation, 700-1100 nm, is reflected to a PV converter for power generation.

The effect of sunlight spectral modification on crop yield in an Agrivoltaic farm, under the presented system, is yet unknown. A broad examination was carried out for different crops under different climatic conditions using simulations with a widely-used Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) model. To validate the crop model for spectrum-splitting collectors, DSSAT simulations were compared with a tomato experiment under filtered sunlight. The model was able to predict the experiment's outcome, confirming its ability to handle modified sunlight conditions.

Simulations were carried out for 10 different field crops that are cultivated in 1300 km² in Israel (about a third of the agricultural land in Israel) for 10 locations representing different climatic conditions across Israel. Each climatic area was represented by meteorological data collected in a representative station. Four cases were compared: full radiation, standard agrivoltaic opaque collectors (APV), spectrum splitting collectors at a density similar to APV (SS), and a dense SS system (DSS) providing a higher power output per unit land area.

A significant negative impact on crop yield was found for APV in most crops: a weighted average over all crops showed yield of 78% vs. the yield of the full sunlight case. Across all examined crops, SS demonstrably surpassed APV in terms of yield. Remarkably, both SS and DSS, exceeded expectations by maintaining or enhancing yield for six out of ten crops compared to full sunlight, despite a reduction in overall radiation flux.

All systems reduced water demand, with DSS emerging as the most promising. It generated similar electricity as APV (nearly double that of SS) and had positive or neutral yield impacts on most crops compared to full sun or SS. These results can support decision-makers and farmers in evaluating the agricultural impact of different APV collector technologies and selecting suitable crops that can benefit from a real-life APV system.

Acknowledgments

Support for this project was provided by the US-Israel binational agricultural research and development fund (BARD), grant US-5236-20, and as part of the Ministry of Energy program for scholarships in the field of energy.

Symeon Sideris-Ph.D student under the supervision of Prof. Tal Ellenbogen

סמינר המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית

13 בפברואר 2024, 15:00

zoom

Symeon Sideris-Ph.D student under the supervision of Prof. Tal Ellenbogen

מלגות Future Tech למצוינות מבית Monday

31 בינואר 2024, 12:00 - 17:00

קול קורא להענקת מלגותFuture Tech למצוינות

חברת Monday תחלק 30 מלגות לסטודנטים.ות מצטיינים.ות

מהתכנית מדעים דיגיטליים להייטק בפקולטה להנדסה

הפקולטה להנדסה של אוניברסיטת תל אביב בשיתוף monday.com שמחים להכריז על תכנית מלגות MONDAY.

החברה מעניקה לכם.ן הזדמנות ייחודית להצטרף לקהילת monday לסטודנטים.ות מצטיינים.ות.

חברת monday נוסדה בישראל ב-2014 ע״י רועי מן וערן זינמן, כשהמוצר בפיתוחה שינה לחלוטין את האופן שבו צוותים עובדים ביחד.monday מתמקדת במוצר לניהול כוח-אדם, מתוך האמונה שהעובדים הם המשאב החשוב ביותר בחברה. הפלטפורמה של החברה מאפשרת לצוותים לתכנן, לנהל ולעקוב אחרי כל המשימות והתהליכים שהם מנהלים, באמצעות ממשק פשוט ומזמין שמחביא בתוכו יכולות מורכבות רבות. monday ממשיכה לצמוח במהירות, ומונה למעלה מ-1,500 עובדים ויותר מ-100,000 לקוחות. בין לקוחותיה הבולטים נמנים: Adidas, Samsung, Uber, WeWork, McDonalds, Wix.

מידע נוסף אודות החברה ניתן למצוא באתר https://monday.com/

תנאים להגשת מועמדות:

המלגה היא לשנת לימודים תשפ"ד (2024-2023)
המלגה מיועדת לסטודנטים.ות מצטיינים.ות שסיימו את שנה א' או ב' בתוכנית מדעים דיגיטליים להיי-טק.
תנאי סף להגשת מועמדות: ממוצע ציונים 85 ומעלה וגיליון נקי מהרשעות משמעת.
המלגות תהיינה בגובה שכר לימוד שנתי.
אמת המידה העיקרית לזכייה במלגה הינה מצוינות בלימודים.
אמות מידה נוספות שמהוות יתרון: >> ניסיון יזמי מוכח >> התנדבות בקהילה >> הקדשת זמן מלא ללימודים >> מתן הזדמנויות לאוכלוסיות בלתי מיוצגות.

מידע נוסף:

הגשת מועמדות עד ליום 30.01.24
יש לצרף קורות חיים, תדפיס ציונים והמלצות (אם יש).
הבהרה: החלטה על בחירת זוכי המלגות תעשה על ידי הפקולטה להנדסה ובאישור החברה על-פי אמות המידה שפורטו לעיל. פרטי הקשר של הסטודנטים.ות הנבחרים יועברו לחברת Monday בכפוף להסכמתם.

לפרטים נוספים והגשת מועמדות:

ניתן לפנות ללילי וייצמן, אחראית קשרי תעשיה-אקדמיה של הפקולטה להנדסה במייל lillyw@tauex.tau.ac.il

בטלפון 03-6408216, 052-6678342

Improving EEG spatial resolution by multiphysical measurements - Evgeny Tsizin

סמינר המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית

16 בינואר 2024, 15:00

011,Kitot Building

Improving EEG spatial resolution by multiphysical measurements - Evgeny Tsizin

עבור אדי שרגא, שסיים לאחרונה תואר שני בהנדסת חשמל בהנחיית פרופ׳ גילי ביסקר מהמחלקה להנדסה ביורפואית, היה זה המפגש הראשון עם התולעים הידועות Caenorhabditis Elegans (C.elegans), והיה זה מפגש אפילו מיקרוסקופי.

במאמר שלו שפורסם לראשונה החודש במגזין “Advanced Materials Technologies” בנושא:

“Spatiotemporal Tracking of Near-Infrared Fluorescent Single-Walled Carbon Nanotubes in C. Elegans Nematodes Confined in a Microfluidics Platform”

מתאר אדי את השימוש החדשני בננו-צינוריות מפחמן פלואורסנטיות כננו-גלאים למעקב אחר מערכת העיכול של תולעת ה- C. elegans, פרופ' ביסקר וקבוצתה מפתחת במעבדה שלה ננו-חיישנים אופטיים תוך שימוש בתכונות האופטיות של ננו-צינוריות מפחמן כדי לזהות ולכמת מולקולות ביולוגיות בצורה ספציפית וסלקטיבית. בשנים האחרונות נערכו בין היתר גם מחקרים בנושאי דימות in vivo באורגניזמים ביולוגים מורכבים כדוגמת תולעי ה C. elegans תוך שימוש בננו-צינוריות פחמן כחיישנים אופטיים. בנוסף, היא חוקרת מערכות מורכבות מחוץ לשיווי משקל תרמודינמי, בהשראת מערכות ביולוגיות.

ננו-צינוריות פחמן כחיישני מעקב במערכת ההזנה של תולעי C. elegans

תולעי נמטודה מסוג C. elegans, הן אורגניזם מודל רב שימושי למחקרים ביולוגיים וביו-רפואיים מגוונים, המשתמשים בדמיון הגנטי שלהם לבני אדם, בגודלן הזעיר, ובשקיפות הגוף שלהן. עם זאת, הדמיית הפלואורסנציה שלהן יכולה להיות מאתגרת בשל פליטת אוטו-פלואורסנציה החזקה שלהן בטווח אורכי הגל הנראה לעין, תופעה שעלולה להסתיר את האות המתקבל למשל בעת דימות של חלבונים פלואורסנטים נפוצים או צבענים. ננו-צינוריות פחמן חד-שכבתיות (Single-walled carbon nanotubes, SWCNT) פולטות פלואורסנציה בטווח האינפרה-אדום הקרוב (Near infrared, NIR), שבו אין לתולעים רקע פלואורסנטי עצמי.

במחקר זה, פותחה פלטפורמה להדמיית אינפרה-אדום in vivo, במערכת העיכול של תולעי C. elegans, העושה שימוש בננו-צינוריות פחמן חד-שכבתיות בעלות תאימות פונקציונאלית ביולוגית. ננו-צינוריות הפחמן משמשות כסמני מעקב פלואורסנטיים בתוך מערכת העיכול של התולעת, המוחדרות לתולעת יחד עם צריכת המזון. תכונותיהן הייחודיות של ננו-צינוריות הפחמן מאפשרות מעקב ודימות לפרקי זמן ארוכים. בנוסף נעשה במחקר זה שימוש במנגנון בקרה תנועתית של התולעים על בסיס התקן מיקרו-פלואידיקה (Microfluidic device) על מנת להבטיח סביבת האכלה נטולת חומרי הרדמה, המאפשרת שליטה מרחבית וזמנית אופטימלית בתהליך ההדמיה.

איור מתוך המאמר: a) הדמיה מולטי ספקטרלית בתחומים של אורכי גל בתחום הנראה, אינפרה אדום ואור לבן, המראה קו-לוקליזציה ספקטרלית בתולעי C. elegans שבתוכן החיישנים המבוססים על ננו-צינוריות פחמן. b) דימות בתולעים חופשיות. c) דימות בתולעים כלואות בהתקן מיקרופלואידי על רקע אוטופלוארסנציה חזקה של התולעת בתחום הנראה.

בתמונה: המערכת והפרוצדורות הניסיוניות: a) הטענת ה- C. elegans לפלטפורמה המיקרופלואידית. b) דימות פלורסנטי בזמן אמת של הננוטויבס בתוך התולעים המוחזקות בתעלות המיקרופלואידיות.

אז מה חדש?

במחקר הודגם שיפור בקו-לוקליזציה (colocalization) הספקטרלית, יכולת זיהוי בזמן אמת של תנועת ננו-הצינוריות מפחמן בתוך גוף התולעת, ומעקב אחר מסלולי העיכול.

איך המחקר יכול לסייע בעתיד?

הפלטפורמה המוצעת מאפשרת יכולות הדמיה מתקדמות של תולעי C. elegans ,הן בטווח ארכי הגל הנראה והן בטווח האינפרה-אדום הקרוב, תוך הפרדה ספקטרלית. השימוש בחיישנים המבוססים על ננו-צינוריות מפחמן פותח אפיקים רבים למחקר ודימות באורגניזמים מיקרוסקופיים אחרים.