Painéis solares e agricultura: um relacionamento mutuamente benéfico

Greg Barron-Gafford, professor associado da Universidade do Arizona, mostra que a combinação desses dois sistemas – infraestrutura de painéis solares (fotovoltaicos) e agricultura – pode criar um relacionamento mutuamente benéfico. Essa prática de co-localizar os dois plantando culturas sob a sombra de painéis solares é chamada de agrivoltaica.

“Em um sistema agrícola”, diz Barron-Gafford, “o ambiente sob os painéis é muito mais frio no verão e permanece mais quente no inverno. Isso não apenas diminui as taxas de evaporação das águas de irrigação no verão, mas também significa que as plantas não ficam tão estressadas. As culturas que crescem sob menor estresse hídrico requerem menos água e, como não murcham tão facilmente ao meio-dia devido ao calor, podem fotossintetizar por mais tempo e crescer com mais eficiência”. 

“O que é super interessante”

No sudoeste dos EUA, há uma superabundância de luz solar, e o principal meio de instalação de painéis solares é empacotá-los densamente em um local. O estudo de Barron-Gafford sobre os benefícios dos produtos agro-industriais não altera essa densidade, mas simplesmente eleva os painéis para que as plantações cresçam à sombra quase total. “O que é super interessante”, explica ele, “é que podemos reduzir cerca de 75% da luz solar direta que atinge as plantas, mas ainda há tanta luz difusa que a torna sob os painéis que as plantas crescem muito bem”.

Barron-Gafford e sua equipe trabalham com agricultores através do escritório de extensão da universidade, bem como com colegas de fazendas comunitárias na área de Tucson, na concepção dos lotes de teste. Os atuais testes agrovoltaicos cobrem cerca de 165 metros quadrados, mas instalações maiores em fazendas estão sendo desenvolvidas no próximo ano. Eles também trabalham em estreita colaboração com o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia para trabalhar em prol da consistência no desenvolvimento de planos de instalações de co-localização.

Colheitas-teste

Os agricultores ajudam os pesquisadores a decidir também sobre as colheitas-teste. Toda primavera e outono eles cultivam feijão, tomate e alguns tipos de pimentão. Eles cultivam ervas e especiarias de alto valor, mostrando os possíveis lucros adicionais que podem advir da seleção intencional de culturas que de outra forma não poderiam crescer bem em condições típicas, mas que agora podem crescer bem à sombra dos painéis solares.

Eles também trabalham com folhas verdes como alface, acelga e couve, que parecem crescer melhor nesse sistema. Plantas em ambientes de alta luminosidade tendem a ter folhas menores – uma adaptação para não capturar muita luz solar e sobrecarregar o sistema de fotossíntese. As plantas em ambientes com pouca luz cultivam folhas maiores para espalhar a clorofila que capta a luz que permite que as plantas mudem a luz para energia. Os pesquisadores estão vendo isso em seus ensaios: as plantas de manjericão produzem folhas maiores, as folhas de couve são mais longas e mais largas e as folhas de acelga são maiores. Isso é fundamental para essas culturas, porque os agricultores colhem as partes folhosas dessas plantas.

Os próprios painéis solares também se beneficiam da co-localização. Em locais com temperatura acima de 75 graus Fahrenheit quando ensolarado, os painéis solares começam a apresentar um desempenho ruim porque ficam muito quentes. A evaporação da água das lavouras cria um resfriamento localizado, o que reduz o estresse térmico nos painéis aéreos e aumenta seu desempenho. Em suma, é um ganha-ganha-ganha no nexo comida-água-energia.

Quando chega a hora de colher as colheitas, na verdade não é um grande aborrecimento, explica Barron-Gafford, pois os agricultores podem usar muito do mesmo equipamento. “Elevamos os painéis para que fiquem a cerca de 3 metros do chão, na extremidade baixa, para que os tratores comuns possam acessar o local. Esta foi a primeira coisa que os agricultores da área disseram que deveriam estar no local para que considerem qualquer tipo de adoção de um sistema agrícola”.

A principal desvantagem de um sistema agrícola é o custo de aço extra para elevar os painéis, mas Barron-Gafford acredita que o aumento no rendimento de produtos alimentícios e a economia de água compensariam esse investimento extra. “Acho que a principal razão pela qual mais produtores não estão usando esse sistema ainda é a falta de consciência ou incerteza sobre seu potencial”, afirma.

Agora, com evidências dos benefícios dessa relação entre agricultura e energia fotovoltaica, a equipe está procurando maneiras ainda mais eficientes de se co-localizar. Por exemplo, eles querem experimentar painéis solares que podem ser movidos para posições completamente verticais, permitindo que os tratores se movam pelas fileiras de painéis para chegar ao solo e às culturas sem precisar elevar os painéis.

Dito isto, Barron-Gafford afirma que os agricultores não precisam esperar que esses planos futuros adotem essa prática, nem as empresas de energia solar. Para lucrar com os produtos agro-industriais agora, eles não precisam fazer nada além de elevar os mastros que sustentam as fileiras de painéis.

“Isso é parte do que torna esse trabalho atual tão emocionante”, acrescenta ele, “uma pequena mudança no planejamento pode render uma tonelada de grandes benefícios!”.

Com informações: ScienceDaily / Ecological Society of America