Como a energia fotovoltaica agrícola pode alcançar uma situação vantajosa para todos?

Dado que se espera que a população mundial aumente em 1,2 mil milhões de pessoas nos próximos 15 anos, a procura de carne, ovos e produtos lácteos também continuará a aumentar. Esta procura terá de satisfazer o abastecimento alimentar de mais de 7 mil milhões de pessoas, bem como a percentagem de água doce necessária para as culturas, bem como a procura de electricidade que continua a crescer a uma taxa que excede até o crescimento populacional. Confrontados com esta série de desafios, precisamos de considerar como tomar medidas eficazes para os enfrentar. Podemos combiná-los? Vamos dar uma olhada na adição de energia solar às terras agrícolas e em alguns dos benefícios e desafios que ela traz.

 O problema com painéis solares é que requerem muito espaço para gerar uma grande quantidade de eletricidade. A geração de energia fotovoltaica agrícola, também conhecida como APV, combina a agricultura com a geração de energia, cultivando sob a cobertura de painéis solares. O principal problema dos painéis solares é que o solo abaixo não pode ser aproveitado, principalmente devido ao pequeno espaço entre os painéis, que não é suficiente para a passagem de equipamentos agrícolas modernos. Quando sobra mais espaço entre os painéis solares, as culturas podem ser plantadas ali e até mesmo pequenos animais, como galinhas, gansos e ovelhas, podem pastar. Esses animais são benéficos para a geração de energia solar porque reduzem o custo de manutenção do crescimento da vegetação e não oferecem riscos à própria bateria.

No entanto, o terreno entre as fileiras ficará sombreado em determinadas horas do dia. Existem muitas variantes em estudo activo, onde os painéis podem ser instalados com actuadores em vez de painéis fixos, permitindo que os painéis se inclinem numa ou duas direcções, conseguindo assim a optimização da energia solar e do crescimento das plantas. Isto é particularmente importante para as fases iniciais de crescimento de certas culturas. Que tal plantar diretamente sob o painel? Você pode pensar que os painéis solares que projetam sombras nas plantas são uma coisa ruim, mas a forma como a fotossíntese funciona torna as coisas interessantes. As plantas crescem e prosperam usando dióxido de carbono com a ajuda da luz solar. Depois de atingir um determinado limite denominado ponto de saturação de luz, as plantas não conseguem absorver mais energia, por isso precisam eliminar o excesso de energia evaporando a água. Se simplificarmos demais, podemos dividir as plantas em dois grupos: plantas de sombra, que são particularmente úteis quando combinadas com painéis solares porque os painéis solares bloqueiam claramente parte da luz solar disponível. Hoje em dia, as plantas ensolaradas são às vezes chamadas de plantas intolerantes à sombra. Essas plantas requerem mais luz solar, mas também podem sofrer exposição excessiva à luz solar. Quando qualquer planta atinge o limite, ela sofrerá “queimaduras solares” e “estresse térmico” como os humanos, levando ao aumento da evaporação da água.

De acordo com um relatório do Instituto Alemão de Pesquisa em Energia Solar, quase todas as culturas podem ser cultivadas sob painéis solares. No entanto, em áreas com luz solar insuficiente, pode haver algumas perdas de rendimento para as plantas que necessitam de luz solar, como o trigo e o milho-miúdo, que necessitam de luz solar suficiente para crescerem bem. Os pesquisadores estão estudando quais painéis e configurações são mais adequados para o cultivo de quais culturas. Algumas plantas requerem intervalos maiores entre os painéis, algumas plantas requerem painéis modificados e algumas leguminosas requerem a selecção de variedades mais curtas. As principais culturas tolerantes à sombra para geração de energia fotovoltaica agrícola alcançaram grande sucesso, e as culturas que você pode ver no mercado agrícola, como alface, espinafre, batata e tomate, cresceram bem, o que nos mostra o potencial da geração de energia fotovoltaica agrícola. No projecto RESOLA realizado na região do Lago Konstan, na Alemanha, de 2016 a 2018, demonstraram que nos anos relativamente húmidos e frios de 2016, os rendimentos das culturas APV foram 25% inferiores aos dos parques solares, mas nos anos secos e quentes de 2017 e 2018, os rendimentos das culturas APV excederam o campo de referência, indicando que o APV pode mudar as regras do jogo em regiões quentes e secas.

Voltemos a nossa atenção para a Holanda, apesar do seu pequeno tamanho, é o segundo maior exportador mundial de alimentos!Eles plantaram plantas diretamente abaixo do painel solar, e os painéis solares foram colocados em fileiras alternadas voltadas para leste e oeste. Isto pode maximizar a produção de energia solar e, ao mesmo tempo, proteger as plantas do impacto de ventos fortes.

A quantidade e a qualidade dos frutos produzidos no âmbito do painelsão iguais ou melhores que aqueles produzidos em túneis de plástico tradicionais. Para os agricultores, um grande benefício é que poupa a carga de trabalho de gestão de túneis de plástico, que são facilmente danificados por granizo e tempestades de verão. Nesses casos, as frutas não podem ser vendidas devido a danos, mas ainda assim devem ser recebidas em qualquer caso.Uma pesquisa do Departamento de Energia dos EUA mostrou que 95% dos módulos fotovoltaicos podem resistir ao granizo sem danos. A temperatura abaixo do painel solar é vários graus mais baixa, o que não só deixa os trabalhadores agrícolas mais felizes, mas também reduz a água de irrigação em 50% em comparação com o campo de referência. As colheitas e a sua evaporação limitada da água mantêm os painéis frescos. Na verdade, os painéis solares não gostam de calor porque reduz a sua eficiência energética; Quanto mais baixa for a temperatura do painel, mais energia ele fornece. Portanto, com base apenas nisso, a energia fotovoltaica agrícola parece ser uma estratégia vencedora. Se convertermos uma pequena parte do nosso consumo de electricidade agrícola em geração de energia fotovoltaica agrícola, a maior parte das nossas necessidades energéticas poderá ser facilmente satisfeita. Com os benefícios adicionais da redução do consumo de água, a energia fotovoltaica agrícola também pode mudar as regras do jogo do calor e da seca no mundo.

Então, o que nos impede de lançar este sistema de dupla finalidade e revolucionário em larga escala? Existe algum problema? A produção de energia é diferente da agricultura, o que pode impedir os agricultores de aceitarem esta tecnologia, mas, infelizmente, os obstáculos reais são mundanos e um tanto frustrantes. Em última análise, não está na minha opção de quintal e no mercado livre. Vamos começar com o grupo de evitação: nem todas as soluções de energia renovável foram calorosamente recebidas. Um exemplo típico é claramente que a central nuclear perto da sua casa será boicotada. Portanto, a fim de manter o apoio local adequado, é melhor que os sistemas fotovoltaicos agrícolas sejam operados por explorações agrícolas locais, comunidades de cooperação energética ou investidores regionais. Como parte da política agrícola, a UE prevê pagamentos diretos para terras utilizadas principalmente para culturas. Por conseguinte, uma questão importante é saber se as terras agrícolas perderão a sua elegibilidade para apoio financeiro devido à utilização de energia fotovoltaica agrícola. O facto de a terra ser utilizada principalmente para a agricultura é decisivo para a sua finalidade. Na União Europeia, de acordo com os regulamentos de construção, os sistemas fotovoltaicos agrícolas são geralmente considerados estruturas físicas e, portanto, requerem licenças de construção. Por exemplo, na Alemanha, as zonas rurais são normalmente proibidas de o fazer, a menos que tal não entre em conflito com uma série de interesses públicos. No entanto, a energia fotovoltaica agrícola ainda não foi incluída na lista de interesse público.

A geração de energia fotovoltaica agrícola é um conceito muito promissor que deve ser implantado principalmente em áreas onde possam ser alcançados efeitos sinérgicos, o que pode reduzir a procura de água para a produção agrícola. Se as regulamentações para a energia solar puderem ser melhoradas, poderemos superar preconceitos, o que ajudará o nosso abastecimento alimentar e nos orientará para uma energia mais limpa.