Agrovoltaica para la agricultura regenerativa

Investigadores del Pitzer College de Estados Unidos han propuesto combinar la agricultura regenerativa con la agrovoltaica para maximizar los beneficios de ambas actividades. La agricultura regenerativa es un enfoque agrícola que revitaliza el suelo, los ecosistemas y las comunidades, yendo más allá del simple mantenimiento de la producción. Mejora y enriquece activamente la tierra con el tiempo mediante prácticas como los cultivos de cobertura, la siembra directa y el pastoreo rotativo, que restauran la salud del suelo y mejoran la biodiversidad. Técnicas como la agroforestería, el compostaje y los policultivos fortalecen aún más los ecosistemas, creando un sistema que nutre el suelo, apoya a las comunidades y produce alimentos sostenibles.

«La agrovoltaica regenerativa no requiere necesariamente mayores inversiones de capital que la agrovoltaica convencional», declaró a pv magazine el autor principal de la investigación, Kevin B. Grell. De hecho, las prácticas regenerativas tienden a sustituir la inversión de capital por la mano de obra. En regiones donde el calor ambiental alcanza un punto en el que la eficiencia de los paneles se ve afectada, las prácticas de gestión regenerativa del suelo pueden contribuir a una refrigeración ambiental más eficaz que las prácticas convencionales, aumentando así la producción fotovoltaica y, a su vez, reduciendo el costo normalizado de la energía (LCOE).

“Cada región enfrenta distintos desafíos en la producción de alimentos y energía”, añadió la coautora Sophie Parker. “Por ejemplo, las regiones cálidas y secas enfrentan desafíos relacionados con el riego de cultivos. Las regiones lluviosas enfrentan desafíos para maximizar la eficiencia de la producción eléctrica a partir de fuentes fotovoltaicas, dada la limitada luz solar. Las zonas más cercanas a los polos experimentan una mayor fluctuación estacional en la duración del día, lo que significa que la producción de cultivos está restringida estacionalmente, y la inclinación de los paneles solares requiere un mayor ajuste estacional. La implementación de la agricultura regenerativa podría utilizarse para abordar algunos de estos desafíos, pero los detalles sobre cómo modificar cualquier emplazamiento agrovoltaico regenerativo para abordarlos dependerán de cada región”.

En el Inland Empire del sur de California, The Nature Conservancy y Pitzer College forman parte de un grupo colaborativo liderado por Robert Redford Conservancy que estableció un sitio de agrovoltaica regenerativa en la Granja Spadra de la Universidad Politécnica de California, en Pomona. Las condiciones de la temporada de crecimiento de este sitio son cálidas y secas.

Allí, podemos estudiar cómo la práctica agrícola regenerativa de la adición de compost, junto con la implementación de energía fotovoltaica, podría mejorar la humedad del suelo y potencialmente reducir la necesidad de riego. Si bien la adición de compost por sí sola, o el sombreado proporcionado por la energía fotovoltaica por sí sola, pueden proporcionar un beneficio de ahorro de agua, será interesante ver qué sucede cuando se combinan estas dos prácticas. En lugares donde el crecimiento de los cultivos no requiere riego, la agrovoltaica regenerativa puede ofrecer otros beneficios”, enfatizó Grell.

También explicó que ninguna configuración fotovoltaica es intrínsecamente incompatible con la agricultura regenerativa. “Ya sea la inclinación fija común o el seguimiento de un solo eje, pasando por las estructuras horizontales tipo valla hasta las cubiertas utilizadas en la viticultura, no parece haber ninguna restricción debido a las prácticas regenerativas. Se trata más bien de que ciertas geometrías de montaje sean más adecuadas que otras, si la función agrícola implica la integración ganadera. Pero esto también ocurrirá con los sistemas convencionales de pastoreo solar”.

Grell también enfatizó que la agricultura regenerativa a menudo sustituye los procesos biológicos y la gestión de la mano de obra por insumos químicos y mecánicos, lo que hace que la agrovoltaica regenerativa requiera más mano de obra. «En regiones áridas y semiáridas como el sur de California, la sombra de los paneles puede brindar un beneficio adicional a los trabajadores agrícolas, permitiendo así tipos de agricultura muy intensiva en mano de obra en áreas donde la exposición al calor, de otro modo, imposibilitaría estos modelos agrícolas», afirmó.

En el estudio «Regenerative agrivoltaics: Challenges and opportunities in Southern California’s Inland Empire region» (Agrovoltaica regenerativa: Desafíos y oportunidades en la región del Inland Empire del sur de California), publicado en Energy Nexus, Grell y sus colegas presentaron el sitio de demostración y exploraron los desafíos y las oportunidades de implementar la agrovoltaica regenerativa como una estrategia de uso compartido de tierras.

El sitio cuenta con seis columnas de acero de 2,4 m, cada una de las cuales soporta 12 módulos solares, dispuestos tanto para la optimización solar como para el acceso de la maquinaria agrícola, con energía almacenada en una batería móvil de 5,12 kWh. El proyecto incluye sistemas agrovoltaicos y bloques de control, con subparcelas gestionadas mediante prácticas regenerativas y convencionales en un diseño aleatorio. Allí, los investigadores examinan cómo el sombreado solar, combinado con la agricultura regenerativa, influye en el rendimiento de los cultivos, la salud del suelo, la eficiencia del uso del agua y la viabilidad económica. Para ello, se recopilan datos sobre la química del suelo, la vida microbiana, los polinizadores, la infiltración de agua, la producción agrícola y la producción energética.

El proyecto evalúa la viabilidad técnica, ecológica y económica, a la vez que fundamenta experimentos a mayor escala y marcos de políticas. Las investigaciones futuras deberían examinar el rendimiento económico en el mundo real, el diseño del sistema y los efectos dependientes de la escala, incluyendo las respuestas hídricas, edáficas y microbianas.

“Si bien los experimentos a gran escala son necesarios para revelar efectos sinérgicos ocultos o atenuados y verificar la generalización de los proyectos piloto, también tienen importantes implicaciones para las ciencias sociales”, concluyó el grupo de investigación. “Determinar la variabilidad económica a nivel de la agroindustria implica estimar las necesidades de inversión inicial, los costos fijos y variables continuos, así como los ingresos generados por el sistema”.

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