Cuando hablamos de energías renovables, y especialmente de la energía solar, encontramos un gran potencial de desarrollo. Sin embargo, también sabemos de algunas dificultades que se deben superar para alcanzar este potencial. Una de las más importantes es el espacio. Pero las innovaciones no paran, y el nacimiento de la energía agrovoltaica es un gran ejemplo de ello.

La energía agrovoltaica podría ser la solución a los problemas de espacio de la energía solar y las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura. Es una sinergia que podría hacer más sostenible a ambos sectores. ¿En qué consiste? ¿Cuáles son sus ventajas y desventajas? ¿Qué aplicaciones podría tener? En Futuro Eléctrico te lo contamos.

¿Qué es la energía agrovoltaica?

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Cultivar un kilo de tomates y generar una hora luz extra, este es el tipo de 2×1 que la energía agrovoltaica genera para sus usuarios. Según un estudio publicado en Nature, si el 1 % de los terrenos cultivables produjeran electricidad solar, se podría compensar la demanda mundial de energía.

Se trata de un uso eficiente de los recursos para generar una sinergia que podría beneficiar altamente al productor. Este tipo de producción es relativamente nueva. Fue concebida por los científicos Adolf Goetzberger y Armin Zastrow en 1982. Ellos, al ver la creciente necesidad de velar por la seguridad alimentaria y climática global, plantearon la agrovoltaica, un sistema que permite el doble propósito de cultivar y generar energía fotovoltaica en la misma superficie fértil.

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De esta forma, los paneles solares conviven con los cultivos sobre la misma superficie. Sin embargo, son muchos los factores que se deben tener en cuenta, porque la instalación de placas no debe dificultar las tareas agrícolas. También deberán ocupar el mínimo suelo posible y permitir el paso de la luz suficiente para paneles o plantas. No obstante, tiene la ventaja de que los paneles pueden proporcionar protección contra excesos de sol, granizo o, incluso, pájaros.

Por lo tanto, lo ideal sería usar una estructura elevada para colocar los paneles fotovoltaicos. Esto genera una densidad energética menor. Asimismo, se debe tener en cuenta cuál es el tipo de cultivo. Si son cultivos que requieren más sombra, el uso de estas estructuras pueden ser positivo y aumentar su rendimiento. Por supuesto, la instalación debe ser cuidadosa, porque debe permitir que la maquinaria entre al campo sin problemas; evitar alteraciones en la distribución de agua de lluvia; y cualquier impacto negativo en el sistema.

¿Qué permitirían estas instalaciones?

Si se logra esta cuidadosa instalación, los beneficios para los agricultores serán muchos.  Los agricultores podrán apostar por el autoconsumo fotovoltaico. Sus necesidades energéticas serían cubiertas con la electricidad generada. Podría emplearse en las bombas de agua para el riego del campo o para la alimentación energética de una caseta de campo o de un invernadero. Además, empezarían a migrar a un smart farming, relacionado a la incorporación de la inteligencia artificial; internet de las cosas; big data y más.

Como ventaja adicional, podría permitir emprender la producción agrícola en zonas semidesérticas. En este caso, los paneles solares producirían la sombra necesaria para reducir el calor latente. Y, de esta forma, se ralentizaría la evaporación de los cultivos. Es decir, se optimiza el agua al mantener la humedad por más tiempo, lo cual permite generar cultivos en zonas donde ahora no es posible.

Cómo funciona la energía agrovoltaica

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El funcionamiento de las placas solares es el mismo de siempre. Las placas fotovoltaicas contienen una serie de materiales que pueden absorber los fotones, las partículas lumínicas que emite el Sol, y liberar electrones. Por medio de ese proceso se genera la corriente eléctrica.

Para instalarlas en los cultivos, se utilizan soportes fijos que eleven las placas cerca de cinco metros por encima del terreno. Con esta altura, la maquinaria podrá acceder con facilidad a los cultivos. Las estructuras elevadas tienen la única desventaja de tener una densidad fotovoltaica menor.

Existen otras opciones como instalar los paneles solares en el techo de un invernadero, o sobre cables elevados, lo que permite su desplazamiento. También se habla de usar paneles bifaciales de inclinación variable, entre -90° a 90°.

Incluso, se pueden incorporar programas informáticos que tengan en cuenta las necesidades de las plantas para potenciar la producción. Estos sistemas pueden orientar los paneles para maximizar su eficiencia y evitar que proyecten la sombra en los mismos lugares, ya que tienen en cuenta la meteorología y las tasas de crecimiento de los cultivos.

Otra de las opciones de instalación es el uso de paneles solares monocristalinos, una especie de vidrio fotovoltaico. Estos son desarrollados por Países Bajos. Consisten en paneles de vidrio de 240W resistentes a la intemperie y con diferentes niveles de transparencia. Esto favorecería la obtención de electricidad sin afectar los cultivos que requieren más luz solar.

Ventajas y desventajas de la energía agrovoltaica

Ventajas de la energía agrovoltaica

  • Menor impacto ambiental: Permite reducir la emisión de gases de efecto invernadero en el sector agrícola. Además, al favorecer el doble uso del terreno, se alivia la presión sobre los ecosistemas.
  • Estabilizar y aumentar los rendimientos agrícolas: Se logra al reducir el consumo de electricidad externa y favorecer el autoconsumo.
  • Protección a los cultivos: La instalación de los paneles fotovoltaicos sirve como protección ante el granizo o las heladas. Además, contribuye a reducir las malas cosechas en periodos secos.
  • Aumento del valor de las explotaciones agrovoltaicas: Estudios calculan que la electricidad generada por estos paneles solares puede aumentar en un 30 % el valor de las explotaciones. Esto gracias a que mejoran la eficiencia y rendimiento del terreno.

Desventajas de la energía agrovoltaica

  • Afectaciones a los cultivos: Especialmente por la generación de sombra. Según el tipo de cultivo, pueden afectar negativamente la productividad. Esto obligaría a optar por plantas más resistentes y restringir las dependientes del Sol.
  • Alterar la distribución de agua de lluvia: La instalación de placas solares puede también alterar la forma en que el agua de lluvia se distribuye en el suelo.
  • Costos elevados: Aunque a largo plazo tienen beneficios, se requiere una alta inversión inicial. Por un lado, los paneles solares todavía tienen un costo alto. Por el otro, se requiere de una instalación adecuada y profesional para no afectar los cultivos. Si se quiere instalar un software que ayude a controlar todo, es un costo adicional.

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Aplicaciones de la energía agrovoltaica

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  • Producción de electricidad y cultivos: Es una de sus aplicaciones principales. La energía agrovoltaica permite unir dos campos en un mismo lugar para producir electricidad, a la vez de alimentos.
  • Invernaderos solares: Esta es otra de las alternativas de la agrovoltaica. En vez de poner los paneles solares en cultivos al aire libre, se instalan en techos de invernaderos. De esta forma, los paneles generan la energía que utilizan los invernaderos para mantener su microclima interior. Además, ayudan a reducir los problemas de insolación.
  • Extracción de agua de pozos: También permitirán generar la energía necesaria para la extracción de agua. Es decir, se reemplazarían los generadores que funcionan con combustibles fósiles.
  • Alimentación de otros sistemas: No son solo los sistemas principales los que se ven beneficiados. Además, la energía agrovoltaica puede abastecer de electricidad limpia para la iluminación en casetas, gallineros o recintos de animales; enchufes donde poder utilizar pequeños electrodomésticos; alimentar abrevaderos o cercas eléctricas, etc.

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Palabras finales

Como podemos ver, la energía agrovoltaica es una suma. Permite sumar beneficios, espacios y sistemas. Gracias a esto, facilita una unión que beneficia al productor y a todo su sistema de plantación.

Sin embargo, para que esto funcione no basta solo con instalar un panel solar. Se necesita unir conocimientos para sacar el máximo provecho de ambos sistemas; es decir, unir los conocimientos de agricultura con los de energía solar. Una vez esto se logre y expanda en el mundo, es probable que grandes de las deficiencias energéticas del campo hayan encontrado su solución.

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