En un mundo donde la creciente demanda de seguridad alimentaria y energía agota los recursos existentes, los científicos buscan nuevas maneras de maximizar ambos.
por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Una opción potencial, la agrovoltaica, integra la energía solar fotovoltaica con los cultivos. Un estudio examina las desventajas agrícolas y económicas que conlleva la instalación de paneles solares en granjas activas del Medio Oeste. La investigación se publicó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences .
El estudio encontró que los sistemas agrovoltaicos pueden aumentar o reducir los rendimientos y las ganancias, dependiendo del cultivo y del lugar donde se implementen.
Dirigido por científicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, el equipo desarrolló inicialmente un modelo basado en procesos para cuantificar los impactos de la agrovoltaica en la energía, el agua y la dinámica planta-suelo. El modelo se validó y publicó inicialmente en la revista Journal of Advances in Modeling Earth Systems .
El equipo integró un modelo económico para estimar las ganancias netas anuales por acre derivadas de la producción agrícola y la generación de energía para sistemas agrovoltaicos, agrícolas convencionales y de energía solar autónomos. Los investigadores realizaron simulaciones a 15 años con diferentes condiciones climáticas y sistemas agrovoltaicos en el Medio Oeste. En las simulaciones agrovoltaicas, los paneles solares cubrieron el 33 % de cada sitio.
Estos análisis revelaron que la aridez o humedad promedio era un factor clave del rendimiento de los cultivos y la viabilidad económica de los sistemas agrovoltaicos.
«En el húmedo Medio Oeste oriental, el sombreado solar redujo la fotosíntesis, redujo el rendimiento del maíz en un 24% y el de la soja en un 16%, lo que afectó negativamente las ganancias de los agricultores», afirmó Mengqi Jia, primer autor del estudio e investigador del Centro de Sostenibilidad de Agroecosistemas del Instituto de Sostenibilidad, Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Illinois. «En cambio, en el semiárido Medio Oeste, el sombreado alivió el estrés hídrico, moderó las pérdidas de rendimiento del maíz y aumentó el de la soja en un 6%».
Jia dirigió el estudio junto con el profesor de ciencias agrícolas Bin Peng; el profesor de recursos naturales y ciencias ambientales Kaiyu Guan, director fundador del ASC; y el director de iSEE Madhu Khanna, profesor de economía agrícola y del consumidor en la Universidad de Illinois.
«Nuestro marco de modelado integrado es una herramienta nueva y potente para investigar el nexo entre alimentos, energía y economía», afirmó Peng. «Identificamos oportunidades beneficiosas para todos, donde la agrovoltaica basada en soja en la región semiárida genera beneficios económicos tanto para los agricultores como para los desarrolladores solares, lo que pone de relieve la necesidad de diseños específicos para cada región y adaptados a las condiciones climáticas locales».
«Nuestra investigación en profundidad proporciona una base científica para respaldar la planificación del uso de la tierra y ofrece a los encargados de formular políticas, administradores de tierras e inversores una guía práctica para expandir la agrovoltaica de maneras localmente apropiadas y ambientalmente resilientes», afirmó Guan.
Si bien la agrovoltaica puede beneficiar a los productores de soja, especialmente en regiones semiáridas, los altos costos de instalación para aumentar la altura de los paneles solares limitan su competitividad económica frente a la energía solar independiente para los desarrolladores en la mayor parte del Medio Oeste, afirmó Khanna. «Por lo tanto, los desarrolladores de energía solar a gran escala necesitarían políticas o incentivos de mercado para adoptar la agrovoltaica en cultivos en hileras».
La viabilidad económica de la energía agrovoltaica en el Medio Oeste también depende de varios factores del mercado, incluidos los precios de los cultivos básicos, los precios de arrendamiento de tierras y los patrones climáticos generales, dijeron los investigadores.
Detalles de la publicación
Jia, Mengqi et al., Divergencia climática en los impactos biofísicos y económicos de la agrovoltaica, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2026). DOI: 10.1073/pnas.2514380123 . doi.org/10.1073/pnas.2514380123
Mengqi Jia et al., Evaluación del impacto de la agrovoltaica en los ciclos del agua, la energía y el carbono mediante el Modelo de Tierra Comunitaria, versión 5, Journal of Advances in Modeling Earth Systems (2026). DOI: 10.1029/2025ms005092
