La agrivoltaica funciona mejor con las verduras de hoja y tubérculos

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Los proyectos fotovoltaicos vinculados a la agricultura han mostrado hasta ahora el mayor potencial cuando se combinan con verduras de hoja como la lechuga y la espinaca, así como tubérculos como la patata, los rábanos, la remolacha y la zanahoria. Esta es una de las conclusiones de una reciente investigación sobre agrivoltaica desarrollada por el científico estadounidense Chad Higgins del Departamento de Ingeniería Biológica y Ecológica de la Universidad Estatal de Oregón.

“Los pastos y la cebada han funcionado muy bien para nosotros aquí en Oregón”, dijo Higgins a pv magazine. “Muchas otras hortalizas también se han mostrado prometedoras, como los tomates y los pimientos, pero estos dependen más del clima y necesitan condiciones más cálidas”.

Cree que una combinación como las fresas, los arándanos, las frambuesas y los arándanos rojos también podría proporcionar una gran potencia y rendimiento de los cultivos. “Pero aún no hemos comprobado esto”, dijo Higgins. “En el lado de ‘probablemente no es una buena idea’ están los cultivos altos que pueden interferir más con los paneles como el maíz o los cultivos de huerta”.

Según el investigador, los proyectos agrovoltaicos pueden aumentar la sostenibilidad de los alimentos, el agua, la energía y el clima al mismo tiempo. “Es escalable, lo que significa que podríamos desplegarnos a grandes niveles y ver impactos positivos masivos”, explicó Higgings, añadiendo que la agrivoltaica tiene un impacto positivo en los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (SDG) de las Naciones Unidas. “La tecnología existe y es rentable en las circunstancias adecuadas y tiene muchos beneficios auxiliares para la sociedad… Es realmente una situación en la que todos ganan”.

Eficiencia y microclima

Higgins y otros investigadores de la Universidad Estatal de Oregón publicaron el año pasado en la revista Scientific Reports que el potencial de la energía solar fotovoltaica es mayor sobre las tierras de cultivo. Propusieron un nuevo modelo para la eficiencia de los paneles solares que incorpora la influencia del microclima del panel.

En este modelo, que se aplica para evaluar la combinación entre el potencial solar y el uso subyacente de la tierra, la velocidad del viento y la temperatura del aire pueden influir en el calentamiento o enfriamiento del panel, mientras que el vapor de agua altera el presupuesto de radiación de onda larga, y la radiación solar es la principal fuente de energía.

El modelo se probó en un sistema fotovoltaico de 1,5 MW en la Universidad Estatal de Oregón. “La eficiencia del modelo fotovoltaico en función de la temperatura del aire, la velocidad del viento y la humedad relativa es consistente con los valores medidos en el conjunto solar de Corvallis”, dijeron los científicos.

Según sus conclusiones, la eficiencia de la energía fotovoltaica solar disminuye en función de la temperatura del aire a una tasa de aproximadamente el 0,5% por cada 10 ºC. “Los vientos ligeros llevan a una mayor eficiencia energética en relación con las condiciones de reposo con un aumento del 0,5% de la eficiencia de 0,5 m/s a 1,5 m/s”, explicaron.

Las mejores ubicaciones

El grupo aplicó el modelo para desarrollar mapas globales del potencial agrivoltaico utilizando conjuntos de datos para la radiación solar, la temperatura del aire, la velocidad del viento y la humedad.

Encontraron que las partes del mundo con mayor potencial son el oeste de los Estados Unidos, el sur de África y el Oriente Medio. También llegaron a la conclusión de que las tierras de cultivo, los pastizales y los humedales son las tres clases de tierras principales para los proyectos fotovoltaicos vinculados a las actividades agrícolas. Los terrenos áridos, tradicionalmente priorizados para la instalación de sistemas fotovoltaicos, ocupaban el quinto lugar.

“Los investigadores han cultivado con éxito aloe vera, tomates, maíz para biogás, pastos y lechuga en experimentos agrivoltaicos”, señalaron los investigadores. “Algunas variedades de lechuga producen mayores rendimientos a la sombra que a plena luz solar; otras variedades producen esencialmente el mismo rendimiento a cielo abierto y bajo paneles fotovoltaicos”.

Según un estudio reciente de la Universidad de Arizona, la sombra de los paneles solares que producen cultivos puede ayudar a producir hasta dos o tres veces más fruta y verdura que las instalaciones agrícolas convencionales. El grupo presentó los resultados de un proyecto de investigación de varios años en el que se investigaba cómo los pimientos chiltepinos, los jalapeños y las plantas de tomate cherry crecían a la sombra de los paneles fotovoltaicos en un lugar seco.