Cultivo de cannabis con energía solar

De pv magazine Global 04/23

La energía solar y el cultivo de cannabis son viejos compañeros de cama. El pionero de la energía fotovoltaica John Schaeffer incluso ha atribuido a la energía solar el mérito de facilitar la industria del cannabis en el norte de California, que a su vez apoyó al incipiente sector fotovoltaico. Ahora que la legalización del cannabis medicinal y recreativo se acelera, la energía solar sigue desempeñando un papel clave.

Entre las malas hierbas
El cultivo de cannabis puede realizarse al aire libre, en interiores o en invernaderos. Aunque el cultivo en exterior funcionó durante milenios, el crecimiento del sector y la mayor demanda de productos de mayor calidad -además de los estrechos márgenes de beneficio- han llevado a los productores a optar por el interior, donde se pueden reproducir entornos ideales. El cultivo interior permite controlar los factores ambientales y los periodos de floración. Y lo que es más importante, permite obtener cosechas constantes durante todo el año.

Sin embargo, las luces de alta potencia y los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado necesarios para controlar la temperatura y la humedad conllevan una huella de carbono de un tamaño enorme. Un informe de 2022 de la Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito (ONUDD) estimó que las medidas de control climático representan más del 80% de la huella de carbono de la producción de cannabis en interiores.

La ONUDD estimó que la huella de carbono es entre 16 y 100 veces mayor que la del cultivo en exterior. La “agricultura industrial” de interior es incompatible con las normas medioambientales, sociales y de gobierno corporativo (ESG), afirma Evan Mills, director de la consultora de ingeniería Energy Associates y antiguo científico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de Estados Unidos.

Mills expuso el problema en un artículo publicado en “Energy Policy” en 2012, el año en que los estados de Colorado y Washington legalizaron el cannabis y provocaron un efecto dominó en otros lugares. Ya entonces, calculó que el cultivo de interior representaba el 1% del consumo total de electricidad en EE.UU., con una huella de carbono equivalente a la de tres millones de coches.

El científico estimó que el 42% de los cultivadores cultivaban exclusivamente en interiores en 2020, a menudo en múltiples fábricas en expansión a escala de Walmart con un consumo de energía comparable al de los centros de datos.

Por desgracia, instalar energía solar a gran escala in situ no es una solución fácil. Según la reciente investigación de Mills sobre un parque industrial de cannabis de interior propuesto en Blythe, California, la cantidad de energía solar necesaria para lograr un suministro de energía neta cero abarcaría 570 hectáreas, mucho más terreno del que sería necesario si el cannabis se cultivara al aire libre.

Aunque totalmente válida, la investigación de Mills sugiere una equivalencia errónea entre el cannabis cultivado en interior y en exterior. Al fin y al cabo, cualquiera puede preparar un gran lote de alcohol ilegal en una bañera, pero no es tan fácil producir a gran escala un buen whisky escocés de malta. El cannabis de interior es un producto de primera calidad y en un estado como California, donde la gente todavía puede acceder fácilmente a un mercado negro que duplica como mínimo el tamaño de la industria regulada (y sujeta a impuestos), las empresas comerciales de cannabis están incentivadas para producir productos de primera calidad que sólo se pueden cultivar en un entorno de clima controlado.

El cultivo al aire libre a gran escala también está plagado de riesgos. En octubre, o “Croptober”, como se le conoce (neologismo que une crop = cosechar, y october = octubre), se cosecha todo el cannabis cultivado al aire libre en California. Esta única cosecha, si no se ha echado a perder por impactos medioambientales como incendios forestales, sólo es atractiva para los consumidores durante varios meses. Si la cosecha falla o la gente decide consumir cannabis en los otros nueve meses del año, pues recurrirá a un sitio de interior o a un invernadero.

Por el tejado
A pesar de la alarmante intensidad energética de los cultivos de interior, el enorme espacio de los tejados de las casas de cultivo es una plataforma solar ideal.

Canndescent, con sede en California, cuenta con más de 9.300 metros cuadrados de espacio de cultivo interior y produce anualmente casi 17 toneladas de cannabis. En 2019, Canndescent instaló un sistema solar de 282,5 kW en sus instalaciones de Desert Hot Springs.

El director senior de Conformidad de Canndescent, Andrew Mochulsky, dice a pv magazine que el sol implacable del desierto de Colorado y la nubosidad limitada hacen que la energía solar sea una obviedad. “Estamos en el corazón del país de la energía solar y eólica, así que tenía sentido poner en marcha la energía solar”, afirma. “También creemos que es lo correcto”.

Según Mochulsky, el cultivo de interior “no intenta sustituir al sol, sino mejorarlo para crear unas condiciones rígidas de 12 horas de sol al mediodía que son físicamente imposibles en el exterior. Por eso hay que controlar el entorno para que esté muy sediento de electricidad”.

La energía solar de Canndescent compensa entre el 25% y el 35% del consumo eléctrico de la empresa, según Mochulsky, dependiendo de la época del año. “Es una gran inversión”, añade. “Y si podemos acercarnos a una proporción de 1:1 de espacio de marquesina, tendría un impacto sustancial en nuestros costos de electricidad”.

La inclusión de toldos solares y cocheras también supone un “beneficio para la calidad de vida” de los empleados, afirma Mochulsky. “La gente tiene un lugar agradable y sombreado donde sentarse”.

Enigma de liquidez
A pesar de estas ventajas, sólo una pequeña minoría de cultivadores de interior norteamericanos ha optado por la energía solar.

“Somos una excepción”, afirma Mochulsky. “No puedo decir que sea la norma. Incluso aquí, en Desert Hot Springs, somos los únicos, y eso contrasta mucho con el mercado residencial, donde todos los tejados tienen energía solar”. La energía solar tiene mucho sentido, pero conlleva un costo inicial”.

El director de Canndescent afirma que los estrechos márgenes del cannabis son un factor a tener en cuenta. “Incluso con un ROI [retorno de la inversión, para la solar] de cinco años, el mercado es blando, [los costos] son bajos -excepto para operar- y la liquidez es muy ajustada”.

Aunque la legalización del cannabis en EE.UU. avanza estado por estado, y el presidente Joe Biden ha dado instrucciones a su secretario de Salud y Servicios Humanos, y al fiscal general, para que revisen la inclusión del cannabis en la legislación federal, el mercado sigue en un limbo legal a escala nacional, lo que dificulta la financiación de la energía solar.

“Hay muchos vientos en contra para que el cannabis adopte más energía solar”, afirma Mochulsky. “El acceso a muchos instrumentos financieros no está disponible. No podemos conseguir un préstamo estándar de los bancos estándar. No podemos, por ejemplo, hipotecar una empresa. Las empresas de cannabis no tienen acceso a instrumentos como la quiebra. La ilegalidad federal también significa que no tenemos acceso a programas de crédito fiscal estatales y federales [como la Ley de Reducción de la Inflación]. Los inversores están mucho más atentos a ese grado de riesgo. Al fin y al cabo, si una empresa no puede reestructurarse, tiene que quebrar”.

Pero hay más ejemplos de adopción de la energía solar. En Canadá, Freedom Cannabis recurrió a AltaPro Electric para diseñar e instalar un sistema de 1,83 MW sobre sus instalaciones de Acheson (Alberta) en 2020.

“Es la mayor instalación fotovoltaica operativa sobre tejado de Canadá”, afirma David DeBruin, director financiero de AltaPro.

Freedom Cannabis está cosechando los frutos de apostar por la energía solar. “Los márgenes de las operaciones de cultivo en interior son muy competitivos y reducir uno de los mayores gastos de explotación es una forma excelente de que Freedom Cannabis sea líder en el sector”, explica DeBruin a pv magazine.

Afirma que otras empresas cannábicas canadienses han preguntado por la energía solar, pero que, al igual que en EE.UU., “parece que los clientes se ven frenados por la dificultad de obtener financiación de los prestamistas. Es una lástima, porque el coste del préstamo es muchas veces menor que el ahorro, lo que hace que cualquier préstamo para instalar energía solar tenga un flujo de caja positivo en el primer año.”

Agrovoltaica e invernaderos
El cannabis no se limita al uso medicinal y recreativo. El cáñamo es uno de los cultivos más versátiles del planeta y está resurgiendo con fuerza. Como el cáñamo no se cultiva por su componente psicoactivo, el tetrahidrocannabinol (THC), su cultivo es mucho menos intensivo y meticuloso que, por ejemplo, la flor con alto contenido de THC que cultiva Canndescent en California. Esto convierte al cáñamo en un cultivo potencialmente ideal para la agroindustria.

En Melz (Alemania), el promotor de la empresa agrovoltaica SunFarming está probando actualmente el cultivo de cáñamo bajo paneles solares. “Todas las plantas, sin excepción, han crecido bien y se han desarrollado de forma excelente”, afirma Rafael Dulon, fundador y director gerente de Hanf Farm. Dulon dice que los paneles también ayudan con el moho, una preocupación clave para los cultivadores de cáñamo. El moho se convierte en un problema en otoño, cuando las temperaturas se enfrían y las precipitaciones sobre las plantas no consiguen secarse. “La protección de las plantas contra la lluvia que proporciona el sistema fotovoltaico funciona de maravilla”, afirma Dulon.

Otra opción de cultivo menos intensiva en energía es el invernadero. Sin embargo, la necesidad de luz solar natural hace que la fotovoltaica sobre tejado sea menos atractiva en este tipo de estructuras. La fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) está mejorando rápidamente, pero productos como las fachadas solares para invernaderos pueden tardar años en llegar. Mientras tanto, UbiGro, la rama agrícola de UbiQD, empresa innovadora en nanomateriales con sede en Estados Unidos, y Heliene, fabricante de paneles solares, han firmado un acuerdo de desarrollo conjunto de módulos que optimizan la luz y producen energía para invernaderos agrovoltaicos.

La película translúcida para invernaderos de UbiGro lleva integradas partículas fotoluminiscentes que convierten la luz en una longitud de onda preferente y pueden combinarse fácilmente con un módulo solar. El fundador y consejero delegado de UbiQD, Hunter McDaniel, explica a pv magazine que si los paneles sólo dan sombra parcial al invernadero, el rendimiento perdido por la sombra puede compensarse con la mejora del espectro que proporciona la película.

McDaniel añade que, aunque hasta ahora los cultivadores de interior han conseguido mantener en silencio el alcance de su intensidad energética -a diferencia de industrias emergentes con un uso intensivo de energía similar, como la minería de criptomonedas-, es probable que el crecimiento en interior se reduzca. La investigación del científico Mills apoya esta idea, ya que el número de cultivadores que operan principalmente en interiores cayó del 80% al 60% entre 2016 y 2020. Con un crecimiento al aire libre demasiado inconsistente y un crecimiento en interiores en contracción, es probable que la opción híbrida de los invernaderos prolifere en el futuro.

Mercados emergentes
La tendencia de la industria del cannabis hacia la adopción de la energía solar continúa en los estados de EE.UU. donde la planta se ha legalizado más recientemente, como Nueva York. Nate VerHague, director de desarrollo de mercado del instalador neoyorquino Solar Liberty, explica a pv magazine que el nuevo mercado del cannabis “va a tener muchísimo potencial para la energía solar”.

VerHague señala que las operaciones de cannabis en el estado de Nueva York apenas se están poniendo en marcha. “Va a haber algunos costos de servicios públicos extremos cuando se trata de electricidad para estas grandes operaciones”, dice. “Es un cliente ideal para la energía solar, ya que estas instalaciones suelen tener un montón de espacio en el techo para utilizar”.

Aunque la naturaleza incipiente del mercado del estado de Nueva York significa que Solar Liberty aún no ha instalado energía fotovoltaica para una empresa de cannabis, VerHague confirma que el instalador está “en proceso de cotización con algunas organizaciones”, y que el mercado parece prometedor a partir de este año.

Gobiernos nacionales y regionales de todo el mundo se disponen a seguir los pasos de EE.UU., entre otros, Canadá, México, Tailandia y Uruguay. Alemania podría legalizar el cannabis por completo en unos pocos años, un hecho que no sólo la convertiría en el mayor mercado legal del mundo, sino también, teniendo en cuenta su centralidad europea, en la ficha de dominó más “húmeda” del mundo, ya que se esperaría que sus vecinos la siguieran. El cannabis se está convirtiendo en un gran negocio y, dadas sus necesidades energéticas, podría serlo también para la energía solar.