Los parques solares de próxima generación que producen energía y alimentos, además de conservar el agua, ayudarán a resolver el problema alimentario del futuro, dicen los investigadores.
Los entusiastas de las tierras agrícolas solares fueron entrevistados por la periodista de Dezeen, Jennifer Hahn, para conocer la creciente popularidad de los agrovoltaicos y cuáles son las tendencias actuales en esta área.
“Las parcelas agroeléctricas ayudan a aumentar el suministro de los recursos más insustituibles que necesita la humanidad: alimentos, agua y energía. Los tres recursos que necesitamos pueden gestionarse eficazmente en el sistema agroeléctrico. Cuando piensas en la población en el futuro, con 9 mil millones de personas en la Tierra a mediados de siglo, las granjas solares que funcionan sinérgicamente en el mismo sitio parecen prometedoras tanto en el campo como en las ciudades”, dice Jennifer Busselot, investigadora de la Universidad Estatal de Colorado.
Por ejemplo, en los parques solares terrestres, los paneles fotovoltaicos están bastante espaciados entre sí para permitir que llegue más luz solar al suelo y en el aire alto para cultivar debajo y pastar ganado pequeño como ovejas.
Cuando se coloca correctamente, este enfoque protege a las plantas y los animales del calor excesivo, el frío y la radiación ultravioleta, lo que aumenta la productividad.
Además, a medida que aumentan las temperaturas globales, los paneles conservan los escasos suministros de agua dulce al reducir la evaporación tanto de las plantas como del suelo.
Según Richard Randle-Boggis, investigador de la Universidad de Sheffield, la evaporación que se produce debajo de los paneles tiene el beneficio adicional de enfriar los paneles fotovoltaicos y aumentar la generación de electricidad.
Sin embargo, a los parques solares a menudo se les niegan los permisos de construcción y se enfrentan a la oposición de las comunidades rurales y los agricultores, a quienes les preocupa que los paneles fotovoltaicos “estropeen” el paisaje local y dejen fuera de uso las tierras fértiles.
Los científicos y las empresas de equipos de parques solares están tratando de cambiar las nociones preconcebidas. Muestran cómo el espacio no utilizado debajo de los paneles solares se puede reutilizar en beneficio de las personas y la naturaleza.
La forma más fácil consiste en plantar plantas con flores al lado y debajo de los paneles fotovoltaicos. Esto mejora la biodiversidad y posiblemente incluso aumente los rendimientos en los campos vecinos.
Los sistemas agroeléctricos más avanzados, donde los paneles solares se colocan junto a los cultivos alimentarios, se han desarrollado en Europa continental, así como en partes de Asia oriental y los EE. UU. durante los últimos 15 años y se están volviendo más comunes. Estos sistemas han alcanzado una capacidad decente: de 5 a 14 000 megavatios entre 2012 y 2021.
La cantidad de alimentos y energía que se puede producir a partir de un proyecto agroeléctrico depende de la ubicación del sistema, los cultivos y la ubicación de los paneles.
Los investigadores están experimentando con nuevas tecnologías, como paneles solares translúcidos, «cercas» fotovoltaicas verticales o luces de cultivo montadas en la parte inferior de los paneles tradicionales para mejorar el rendimiento de los sistemas agroeléctricos en condiciones de poca luz en climas más fríos como Alemania y Dinamarca.
Hasta ahora, los mejores resultados de los sistemas agroeléctricos se han logrado en condiciones de cultivo calurosas como las de Arizona, donde la producción de tomates cherry se duplicó y la producción de pimientos se triplicó bajo paneles solares.
“Estas condiciones son muy calurosas, y darles un poco más de sombra a estos cultivos les hará bien”, dice Thomas Hickey, de la empresa de energía Sandbox Solar.
Randle-Boggis obtuvo resultados similares en un sitio de prueba en Kenia, donde los paneles se colocaron a una mayor densidad para proteger los cultivos del sol y la radiación ultravioleta, lo que aumentó la generación de energía y redujo la cantidad de agua necesaria para regar las coles en un 47 por ciento. cosechó un 24 por ciento más.
La agrovoltaica es especialmente importante en países como Kenia, donde las sequías sin precedentes causadas por el calentamiento global ya están afectando la seguridad alimentaria y del agua, y comprar electricidad de la red nacional es extremadamente costoso, dijo Randle-Boggis.
Los paneles solares para la agricultura urbana son otra tendencia. Cultivar cultivos en un techo es un ambiente duro con temperaturas altas y falta de humedad. Debido a que los paneles solares son enfriadores por evaporación, en realidad benefician a las plantas, dicen los expertos.
Por ejemplo, en climas tan cambiantes como en Colorado, donde Busselot dirige uno de los primeros sitios de prueba para plantas de energía agrícola en techos, los paneles han demostrado proteger las plantas durante los períodos fríos nocturnos al liberar el calor acumulado durante el día.
“Es como tener un mini invernadero sin paredes”, dice ella. “En última instancia, las plantas de energía agrícola en los techos ayudarán a concentrar los recursos clave donde más se necesitan, ya que se espera que más de dos tercios de la población mundial viva en ciudades para 2050”.
La energía agroeléctrica se encuentra actualmente en su infancia, aunque los científicos han comenzado a trazar qué configuraciones y cultivos deben usarse en diferentes climas para obtener rendimientos óptimos. Sandbox Solar está desarrollando actualmente un software de simulación y diseño agroeléctrico llamado Spade, que brindará orientación sobre producción agrovoltaica, pronósticos de costos y ganancias, y retorno de la inversión.
Por lo general, la instalación de sistemas solares es costosa debido a las estructuras de montaje más grandes y complejas que se requieren para sostener los paneles. Por ejemplo, instalar agrovoltaicos en un techo puede costar tres veces más que instalar un techo plano tradicional, según Busselot.
“Es un alto costo de capital inicial”, explicó. “Pero el retorno de la inversión a largo plazo es increíble porque terminas protegiendo los sistemas de agua, energía y alimentos”.
Basado en un artículo de Jennifer Hahn, publicado en www.dezeen.com.
Foto de Thomas Hickey, empresa de energía Sandbox Solar.
