Noticias

Jan 14, 2024

Los parques solares agrivoltaicos ofrecen beneficios "impactantes" más allá de la producción de energía

Los parques solares de próxima generación que permiten que la producción de energía y alimentos, así como la conservación del agua, trabajen en sinergia en la misma parcela pueden ayudar a resolver el creciente problema del uso de la tierra por parte de la energía solar, según el

Los parques solares de próxima generación que permiten que la producción de energía y alimentos, así como la conservación del agua, funcionen en sinergia en la misma parcela pueden ayudar a resolver el creciente problema del uso de la tierra por parte de la energía solar, según los investigadores que los hacen realidad.

"Existe un gran debate sobre el uso de la tierra para energía solar versus su uso para la agricultura", dijo la investigadora de la Universidad Estatal de Colorado, Jennifer Bousselot. "Y simplemente pongo los ojos en blanco porque no es necesario elegir. Se pueden combinar".

"Esto será absolutamente vital para el futuro de la industria energética", añadió Richard Randle-Boggis de la Universidad de Sheffield. "Especialmente en algún lugar como el Reino Unido, donde el uso sostenible de la tierra es un desafío crítico".

Las plantas y los paneles pueden existir en "simbiosis"

En los parques solares agrovoltaicos, los paneles fotovoltaicos (PV) están más espaciados para permitir que llegue más luz solar al suelo y se elevan más en el aire para que los cultivos, o incluso el ganado pequeño, como los corderos, puedan criarse debajo.

Cuando se organiza de la manera correcta, los estudios han encontrado que este enfoque en realidad puede ofrecer ventajas compuestas, como proteger a las plantas del calor excesivo, el frío y el daño de los rayos UV, aumentando así el rendimiento de ciertos cultivos.

"Un estudio encontró que ciertos pimientos tendrán una producción tres veces mayor", dijo Bousselot. "Esa es una cifra impactante".

A medida que aumentan las temperaturas globales, los paneles también pueden ayudar a conservar los menguantes suministros de agua dulce al reducir la evaporación tanto de las plantas como del suelo.

La evaporación que se produce debajo de los paneles tiene el beneficio adicional de enfriar los fotovoltaicos y aumentar su producción de electricidad, según Randle-Boggis, investigador asociado de la Universidad de Sheffield.

"Es una simbiosis porque ambos se benefician mutuamente", dijo a Dezeen.

Como resultado, la agrovoltaica no sólo utiliza la tierra de manera más sostenible, sino que también ayuda a reforzar el suministro de los recursos más indispensables necesarios para el desarrollo humano: alimentos, agua y energía.

"Los tres recursos que vamos a necesitar se pueden gestionar de manera más eficiente en un sistema agrivoltaico", explicó Bousselot.

"Cuando pensamos en nuestra población en el futuro, con nueve mil millones de personas para mediados de siglo, tenemos que empezar a considerar eso para desarrollar resiliencia".

La capacidad de la agrovoltaica se multiplica por tres mil

Mientras el mundo aspira a alcanzar emisiones netas cero para 2050, de conformidad con el Acuerdo de París, y Europa intenta reducir su dependencia de los hidrocarburos rusos tras la invasión de Ucrania, los países se apresuran a aumentar su capacidad solar.

El Reino Unido apunta a quintuplicar su capacidad para 2035, mientras que la UE apunta a duplicar su capacidad en los próximos tres años.

Mientras tanto, Estados Unidos necesitará construir suficientes parques solares para cubrir todo el estado de Virginia Occidental si espera lograr cero emisiones netas.

Pero a los proyectos solares se les niega cada vez más el permiso de planificación y se enfrentan al rechazo de las comunidades rurales y los agricultores, a quienes les preocupa que los paneles fotovoltaicos "arruinen" el paisaje local y dejen de producir tierras fértiles.

"La industria solar está experimentando muchas reacciones adversas, especialmente en este momento", explicó Randle-Boggis. "Está recibiendo muchas críticas".

Para combatir estos conflictos por el uso de la tierra, un creciente conjunto de investigaciones muestra cómo el espacio no utilizado debajo de los paneles solares puede reutilizarse para beneficiar tanto a los humanos como a la naturaleza.

En un nivel más básico, esto puede implicar plantar prados floridos junto con paneles fotovoltaicos para crear hábitats para los polinizadores, lo que puede mejorar la biodiversidad y potencialmente incluso aumentar la producción de cultivos en las tierras agrícolas circundantes.

Durante los últimos 15 años se han desarrollado sistemas agrovoltaicos más avanzados, que ubican paneles solares junto a cultivos alimentarios, en toda Europa continental, así como en partes de Asia oriental y Estados Unidos, y ahora están empezando a volverse más comunes.

Estos sistemas, que van desde proyectos de investigación hasta operaciones comerciales, alcanzaron recientemente la misma capacidad solar que todo el Reino Unido, disparándose de cinco a 14.000 megavatios entre 2012 y 2021.

"Durante los últimos tres o cuatro años, realmente ha despegado", dijo Randle-Boggis.

Las parcelas agrovoltaicas son más productivas a pesar de los menores rendimientos

La cantidad de alimentos y energía que se puede generar a partir de un proyecto agrivoltaico depende en gran medida de la ubicación del sistema, los cultivos que se cultivan y la ubicación de los paneles.

Los agricultores de países más oscuros y fríos como Alemania o Dinamarca tienen que utilizar una menor densidad de paneles y espaciarlos más para no privar a los cultivos de la limitada luz solar disponible.

Aquí, el rendimiento de la energía y los cultivos es generalmente ligeramente menor que en un terreno que se utiliza únicamente para la agricultura o la energía solar.

Pero en general, la productividad de una parcela agrivoltaica es aún mayor, afirma Randle-Boggis, ya que produce dos productos diferentes al mismo tiempo.

"Una cierta reducción del rendimiento sigue siendo mejor que no cultivar nada", argumentó. "Se trata de encontrar ese equilibrio económicamente óptimo".

Los investigadores también están experimentando con tecnologías novedosas como paneles solares semitransparentes, "cercas" fotovoltaicas verticales o luces de cultivo montadas en la parte inferior de paneles tradicionales para mejorar el rendimiento de los sistemas agrivoltaicos en entornos con escasez de luz.

El sistema es crucial para las regiones afectadas por la sequía

Hasta ahora, algunos de los mejores resultados de los sistemas agrivoltaicos se han logrado en condiciones de cultivo duras y cálidas, como en Arizona, donde un estudio encontró que la producción de tomates cherry se duplicó y los chiles chiltepin se triplicaron bajo paneles solares.

"En esos entornos hace mucho calor y también empezamos a sufrir sequías", explicó Thomas Hickey, de la empresa energética Sandbox Solar. "Entonces, si se puede poner un poco más de sombra sobre esos cultivos, entonces los beneficiará".

Randle-Boggis encontró resultados similares en una parcela de prueba en Kenia, donde se colocaron paneles a mayor densidad para proteger los cultivos del daño solar y ultravioleta, lo que permitió una mayor generación de electricidad y al mismo tiempo redujo la cantidad de agua necesaria para el riego en un 47 por ciento y aumentó coles que eran un 24 por ciento más grandes.

Esto es especialmente significativo en países como Kenia, donde sequías sin precedentescausados ​​por el calentamiento global ya están afectando a la seguridad alimentaria y del agua, y donde comprar electricidad de la red nacional es extremadamente caro, según Randle-Boggis.

"Hemos reducido su dependencia de la red nacional, por lo que se están volviendo más autosuficientes", explicó.

"Y también existe el potencial de resiliencia al cambio climático porque esencialmente se está creando un ambiente de crecimiento más favorable y frenando algunas de esas condiciones extremas".

La agrovoltaica en tejados asegura recursos en las ciudades

Otro entorno de cultivo hostil en el que la agrovoltaica puede sobresalir es en las granjas en tejados, donde el agua limitada y las temperaturas más altas pueden obstaculizar tanto el funcionamiento de los paneles como el crecimiento de los cultivos.

"Cuando las temperaturas superan los 25 grados centígrados, los paneles solares empiezan a perder eficiencia", afirma Bousselot. "Y a los 40 grados, están bastante desviados".

"Los tejados alcanzan esa temperatura bastante rápido en el verano. Así que las plantas realmente benefician a los paneles porque son enfriadores por evaporación".

En un clima como Colorado, donde Bousselot está ejecutando algunas de las primeras parcelas de prueba dedicadas a la energía agrivoltaica en los tejados, también se ha demostrado que los paneles extienden la temporada de crecimiento de algunos cultivos manteniéndolos más calientes durante la noche.

"Es como tener un mini invernadero sin lados", explicó.

En última instancia, Bousselot sostiene que la energía agrivoltaica en los tejados podría ayudar a concentrar recursos esenciales donde más se necesitan, ya que se espera que más de dos tercios de la población mundial viva en ciudades para 2050.

"Es una idea realmente interesante porque se obtiene el máximo uso productivo de un área que ya está muy desarrollada", coincidió Randle-Boggis.

La incertidumbre es un obstáculo para la adopción

La agrovoltaica se encuentra actualmente en su infancia, y los investigadores aún se encuentran en las primeras etapas de determinar qué configuraciones y cultivos deberían usarse en diferentes climas para crear rendimientos óptimos.

"Con todas las variables desconocidas, la adopción es difícil", dijo Hickey. "Va muy lento".

"Hay tanta variabilidad en los resultados que estamos obteniendo, simplemente porque hay tantos factores y es un área de investigación tan nueva", añadió Randle-Boggis.

"No funcionará en todos los contextos. Por lo tanto, el foco principal de la energía solar seguirá siendo el típico parque solar montado en el suelo".

En un intento de convertir a los agricultores y desarrolladores en la causa, la empresa de Hickey, Sandbox Solar, está desarrollando actualmente un software de diseño y modelado agrivoltaico llamado Spade en colaboración con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL).

Permitirá a los usuarios tener una idea aproximada de qué cultivos y configuraciones podrían utilizar en su clima local, así como los costos y ganancias asociados según la investigación existente.

"De esta manera se pueden entender los costos de los insumos y los productos que se obtendrán (tanto de la energía solar como potencialmente de los cultivos) y en cuánto tiempo sería el retorno de la inversión de esa infraestructura", dijo Hickey.

Los sistemas de montaje son más caros, intensivos en carbono y disruptivos

Hay otros desafíos prácticos para incorporar la agrovoltaica a la corriente principal.

En general, la instalación de sistemas solares de doble uso cuesta más dinero, debido a los sistemas de montaje más grandes y complejos necesarios para sostener los paneles.

Según Bousselot, instalar sistemas agrovoltaicos en tejados, por ejemplo, puede costar tres veces más que instalar un tejado plano tradicional.

"Es un coste de capital inicial elevado", explicó. "Pero el retorno de la inversión a largo plazo es fantástico porque terminas protegiendo estos sistemas [de agua, energía y alimentos]".

Dado que los sistemas agrovoltaicos se elevan a mayor altura que los paneles solares convencionales, Randle-Boggis afirma que también necesitan cimientos de acero más profundos y, por lo tanto, tienen una mayor huella de carbono incorporada.

"También podrían ser más indeseables visualmente", añadió. "Tendremos que descubrir cómo se equilibra eso con el hecho de que se mantienen las tierras agrícolas".

revolución solarEste artículo es parte de la serie Solar Revolution de Dezeen, que explora los variados y emocionantes usos posibles de la energía solar y cómo los humanos pueden aprovechar plenamente el increíble poder del sol.

Dezeen en profundidad Si disfruta leyendo las entrevistas, opiniones y artículos de Dezeen, suscríbase a Dezeen In Depth. Este boletín, enviado el último viernes de cada mes, ofrece un lugar único para leer sobre las historias de diseño y arquitectura detrás de los titulares.

Nuestro boletín más popular, anteriormente conocido como Dezeen Weekly. Enviado todos los jueves y presenta una selección de los mejores comentarios de los lectores y las historias más comentadas. Además de actualizaciones ocasionales sobre los servicios de Dezeen y noticias de última hora.

Se envía todos los martes y contiene una selección de las noticias más destacadas. Además de actualizaciones ocasionales sobre los servicios de Dezeen y noticias de última hora.

Un boletín diario que contiene las últimas historias de Dezeen.

Actualizaciones diarias sobre las últimas vacantes de diseño y arquitectura anunciadas en Dezeen Jobs. Además de noticias ocasionales.

Actualizaciones semanales sobre las últimas vacantes de diseño y arquitectura anunciadas en Dezeen Jobs. Además de noticias ocasionales.

Noticias sobre nuestro programa de premios Dezeen, incluidas fechas límite de inscripción y anuncios. Además de actualizaciones ocasionales.

Noticias de Dezeen Events Guide, una guía de listados que cubre los principales eventos relacionados con el diseño que tienen lugar en todo el mundo. Además de actualizaciones ocasionales.

Noticias sobre nuestro programa Dezeen Awards China, incluidos plazos de inscripción y anuncios. Además de actualizaciones ocasionales.

Sólo utilizaremos su dirección de correo electrónico para enviarle los boletines que haya solicitado. Nunca daremos tus datos a nadie más sin tu consentimiento. Puede darse de baja en cualquier momento haciendo clic en el enlace para cancelar la suscripción que se encuentra en la parte inferior de cada correo electrónico o enviándonos un correo electrónico a [email protected].

Para más detalles, consulte nuestro aviso de privacidad.

En breve recibirás un correo electrónico de bienvenida, así que revisa tu bandeja de entrada.

Puede darse de baja en cualquier momento haciendo clic en el enlace que se encuentra en la parte inferior de cada boletín.

Misión espacial de la NASA para demostrar "muy alta velocidad" ...

Los desafíos que enfrenta la Revolución Solar

La Ecacia de recolección solar de Samuel Wilkinson imita los árboles de...

La red Solar Protocol explora el potencial de un...

Departamento del Distrito turns telecom mast into ...

Solar Energy Kiosk de Cream on Chrome sirve jugo de naranja...

La guía Dezeen sobre energía solar.

El potencial de la energía solar es limitado a menos que "hagas todo...

Visite nuestra página de comentarios | Lea nuestra política de comentarios