Cómo combinar la agricultura mecanizada con la agrovoltaica

Un equipo de investigación internacional ha estudiado cómo se podría combinar la agricultura mecanizada con la agrovoltaica y ha descubierto que la clave del éxito es un proceso de diseño conjunto holístico y específico para cada explotación agrícola.

«Nuestra investigación aborda la integración de la mecanización agrícola en el diseño de sistemas agrovoltaicos», explicó a pv magazine el autor principal de la investigación, Yuri Bellone. «Destaca la necesidad de planificar con antelación la maniobrabilidad de la maquinaria para evitar la pérdida de tierras cultivables y garantizar la viabilidad económica del componente agrícola dentro de los proyectos agrovoltaicos».

«Examinamos el reto, a menudo subestimado, de desarrollar sistemas agrovoltaicos en los que la mecanización agrícola es un requisito esencial», continuó diciendo. «Esta subestimación del diseño de una estrategia de mecanización adecuada puede dar lugar a una insuficiencia de espacio disponible, lo que dificulta la maniobrabilidad de la maquinaria y provoca una pérdida significativa de tierra cultivable. Cuando la tierra no se puede trabajar eficazmente con maquinaria estándar, concretamente para tareas como el laboreo del suelo y la cosecha, la rentabilidad de la actividad agrícola dentro del sistema agrovoltaico se ve afectada negativamente».

En el estudio «Agricultural mechanization in agrivoltaic systems: Challenges, adaptation, and possible advancements» (Mecanización agrícola en sistemas agrovoltaicos: retos, adaptación y posibles avances), publicado en Renewable and Sustainable Energy Reviews, los científicos describieron las consideraciones específicas necesarias antes de diseñar una planta agrovoltaica para garantizar la continuidad de la actividad agrícola.

«Si bien los sistemas agrovoltaicos tienen como objetivo aumentar la sostenibilidad agrícola tanto desde el punto de vista económico como medioambiental, las matrices físicas dividen la tierra en sectores inscritos dentro de filas fotovoltaicas. Cada sector actúa como una unidad independiente definida por la tipología agrovoltaica específica, con diferentes restricciones espaciales», explicó Bellone. «En consecuencia, la longitud horizontal, entendida como el espacio disponible para la siembra y el laboreo, y el espacio libre vertical, dentro de cada sector, se convierten en un factor de diseño primordial. Una barrera importante es que la maquinaria y los implementos agrícolas son muy variables y suelen estar diseñados para la agricultura en campo abierto, en lugar de para los caminos restringidos que se generan en la agrovoltaica».

Para solucionar esto, los agricultores deben planificar la flota de mecanización en consonancia con toda la rotación de cultivos prevista para la explotación agrícola específica. «Esta planificación es complicada cuando se depende de contratistas externos, que pueden utilizar maquinaria que no es perfectamente adecuada para obtener la máxima eficiencia dentro de cada planta agrovoltaica específica», subrayó Bellone. «Sin embargo, la investigación señala excepciones, como la maquinaria diseñada para la viticultura y los sistemas de espalderas, que tienen potencial para adaptarse a patrones agrovoltaicos más densos».

Los investigadores también señalaron que, cuando se utilizan paneles fotovoltaicos muy espaciados, las zonas de amortiguación por sí solas pueden causar hasta un 30 % de pérdida de terreno. Además, hicieron hincapié en que, en los sistemas agrovoltaicos, las operaciones mecanizadas en el campo también son menos eficientes, con una eficiencia que puede caer hasta alrededor del 45 % debido a la menor velocidad de trabajo y a la mala alineación entre la anchura de la maquinaria y el espacio disponible.

También recomendaron alinear las vías de circulación de la maquinaria con la disposición del sistema fotovoltaico en lugar de con la orientación natural del campo. «No existe una solución universal que se adapte a todas las configuraciones agrovoltaicas posibles y la estrategia óptima para mecanizar la agricultura en la agrovoltaica depende de una interacción matizada entre la energía fotovoltaica, la escala de la explotación agrícola, la selección de cultivos, la maquinaria disponible, la disponibilidad de contratistas externos para las operaciones mecanizadas y la capacidad de inversión de la empresa», subrayaron.

El grupo también explicó que, dada la gran heterogeneidad de la maquinaria agrícola, actualmente es difícil lograr la estandarización, y señaló que el diseño del proyecto también puede tener un impacto en el consumo de combustible y los costos operativos de la maquinaria utilizada. Por ejemplo, el consumo de combustible podría aumentar debido a ineficiencias operativas, como un mayor solapamiento y giros más frecuentes, ya que en los sistemas agrovoltaicos se suelen preferir implementos más estrechos en comparación con los campos abiertos.

De cara al futuro, los científicos pretenden descubrir vías para mejorar la eficiencia operativa y el consumo energético de la maquinaria agrícola dentro de los sistemas agrovoltaicos. «Los avances en las tecnologías de agricultura de precisión, incluida la maquinaria guiada por GPS y el software de planificación de rutas optimizada, son muy prometedores para mitigar las limitaciones operativas mencionadas», concluyeron.

El equipo de investigación estaba formado por académicos de la Universidad de Mälardalen, en Suecia, así como de la Universidad Católica del Sagrado Corazón y del Consejo de Investigación Agrícola y Economía (CREA) de Italia.

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